Фундамент на пучинистых грунтах: выбор основания для будущего дома и ошибки, которых можно избежать

Строительство фундамента – важная составляющая возведения крепкого и надежного дома. Если необходимый участок на границе сезонов деформируется от переизбытка подземных вод, то обезопасить конструкцию, защитить от разрушения и подтопления поможет фундамент для пучинистых грунтов, который способен игнорировать давление грунта и льда.

Пучинистые грунты и особенности строительства

Почвенные массивы, которые расширяются под воздействием низких температур и оказывают разрушительное влияние на элементы строительной конструкции, относят к пучинистым грунтам. Процессам пучения подвергаются супеси, рыхлые глинистые и высокопористые почвы, которые способны удерживать влагу.

Прежде чем приступать к возведению фундамента, необходимо провести исследования верхних слоев поверхности. Согласно руководствам описания ГОСТ различают 5 типов почвы:

• непучинистые – крупнообломочные почвы, галька, гравий, крупный и средней фракции песок, хорошо фильтрующие жидкости;
• слабопучинистые грунты – возвышенные и холмистые места, которые хорошо увлажняются атмосферными осадками;
• среднепучинистые – слабовсхолмленные места с затяжными склонами, где увлажнение происходит верховодкой и атмосферными осадками;
• сильнопучинистые – заболоченные местности, в которых ситуацию усугубляется притоком грунтовых вод;
• чрезмерно пучинистые – грунты текучей пластичности и консистенции, находящиеся в обводненном состоянии вследствие малой плотности сложения почвенных слоев.

В процессе определения мероприятий по предупреждению деформации производят расчет соответствующего коэффициента.

Расчет интенсивности пучения на участке

Расчет интенсивности пучения производится для проектирования сил устойчивости оснований и нейтрализации их воздействия. Определение этого показателя осуществляется по формуле:

Е = (Н – h) / h, где

Е – степень пучинистости;

Н – уровень промерзания при низких температурах;

h – уровень грунтов до замерзания.

Следовательно, для его подсчета требуется провести соответствующие замеры в зимнее и летнее время.

Меры против пучения

Для борьбы с силами пучения предполагается осуществление мероприятий такого характера:

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

Пучинистые грунты – выбор фундамента

Для возведения несущих конструкций любой постройки на подвижных грунтах могут рассматриваться следующие типы фундаментов:

• Организация дорогостоящего плитного основания будет эффективно для кирпичных или тяжелых деревянных конструкций, занимающих значительные площади. Преимушественно бывает правильной квадратной или прямоугольной формы, но в случае необходимости проектируются и сложные фигуры периметра;

• Свайный – винтовой или железобетонный. Здесь тоже надо точно знать глубину промерзания грунта, чтобы завести сваи ниже этой отметки. Эффективен для возведения небольших зданий на заболоченных и водянистых участках. На поверхности свай сооружают специальный арматурный каркас, который заливается композитным строительным раствором чуть ниже уровня почвы.
• Столбчатый. Используется только для легких и сверхлегких хозяйственных построек, имеет незначительную глубину заложения и в качестве основания для жилого дома не рассматривается.
• Бетонный ленточный фундамент, заглубленный ниже уровня промерзания почвы.
• Менее затратный и востребованный мелкозаглубленный или незаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах. Применять его надо очень обдуманно, предварительно рассчитав все загрузки, чтобы исключить воздействие сил пучения.

Тип выбираемого цоколя будет зависеть от размеров и формы постройки, арсенала применяемого оборудования, а также материальных возможностей заказчика.

Современные технологии ТИСЕ предполагают применение опорно-столбчатых элементов, соединенных ростверком. Для организации такого строительства не задействуется спецтехника и электричество, есть возможность скрыть коммуникации и минимизировать уклон стройплощадки. Подобный прием актуален для каркасного, каменного или кирпичного строительства.

Противостоять промерзаниям могут и плитные железобетонные несущие конструкции, которые эффективны для обустройства невысокого цоколя и применимы в случае простой конструкции зданий.

Использование ленточного фундамента предполагает обустройство строительной армирующей ленты по периметру строения и в области возведения несущих стен. Такие разработки менее затратны, однако, превосходят по надежности вышеперечисленные варианты.

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундаментов различных типов, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Виды, особенности и преимущества ленточных фундаментов

Ленточные фундаменты из бутобетона, бута, а реже и кирпичной кладки – довольно востребованная технология надежного строительства.

Незаглубленный ленточный фундамент применим для высоких нагрузок и тем более способен обеспечить устойчивость незначительных по размеру каркасных и деревянных.

Однако такой фундамент на пучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод и чрезмерно вспучиваемыми почвами требует замены основания на сваи. А вот при воздействии неравномерных нагрузок лучше отдать предпочтение первому варианту.

Несложная технология возведения ленточных фундаментов и возможность применения на любых почвах существенно облегчает строительные работы. Не стоит беспокоиться также о привлечении специализированного оборудования и техники, что позволяет в кратчайшие сроки и с минимальными затратами справиться с поставленными задачами.

В таком случае возведение домов осуществляется на песчаную подушку с использованием следующих видов ленточного фундамента:

• монолитного ростверка, установленного непосредственно на поверхности грунта исключает воздействие касательных сил, а вертикальное воздействие может быть снивелировано за счет армирования монолитным контуром;
• сборно-монолитной модели серии 20/60, представляющей установку комплекса железобетонных блоков на армированную цельную основу;
• монолитной основы серии 20/60 с армированием и обработкой композитной строительной смесью;
• монолитно-усиленного цоколя, который характеризуется повышенной площадью опоры и позволяет создать надежное основание.

Расширяя ленту, используя утеплитель и водоотведение можно увеличить возможности перечисленных типов фундаментов.

Мелкозаглубленный ленточный цоколь потребует больше земляных работ, применения опалубки и значительных затрат времени на застывание. Но полученного в результате запаса прочности хватит на сотню лет. Такой вариант фундамента обладает преимуществами:

• надежен в эксплуатации;
• подходит для любой конфигурации оснований;
• не возникает сложностей с монтажом и возведением зданий;
• отличается высоким сопротивлением к внешнему воздействию.

При глубоком промерзании грунтов для сооружения надежного фундамента потребуются дополнительные объемы строительных материалов. Однако, только так вы сможете справиться с неравномерной усадкой при строительстве малоэтажек, массивных зданий, подвальных помещений, обустройстве цокольных этажей, а также малоэтажного строительства.

Устройство ленточного фундамента на пучинистых грунтах

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах требует организации специальной подушки из песка или гравия. Также необходимо предусмотреть гидроизоляцию. Для этого в бетонные составы добавляется гидрофобные примеси. В процессе обустройства таких основ выполняют защитные мероприятия по предотвращению воздействия холода:

• для подушки толщиной до 0,5 м под цоколь засыпается непучинистый материал, а с целью исключения заиливания дополнительно укладывается слой геотекстиля;
• на уровне подошвы основания производится устройство дренажа с закладыванием специальной трубы под уклоном;
• гидроизоляция и утепление на вертикальных слоях фундамента осуществляется при помощи экструдированного пенополистирола, жидкого полиуретана и сооружения наружного слоя из пеноплекса;
• следует позаботиться и о ливневой канализации, которая поможет нейтрализовать прохождение водных потоков вблизи несущих конструкций.

Подготовительные работы

Прежде чем приступать к работе, производится определение геометрических параметров и размеров постройки, а также подбор материалов. Количество бетона определяется из расчета его плотности и габаритов несущих конструкций.

Для фундаментов частных домов рекомендован бетон М200, в то время как для более тяжелых сооружений предпочтение отдают М250, а на чрезмерно пучинистых основания пригоден композитный материал М350.

В расчет включается длина конструкции по периметру и площадь ее внутренних перегородок. При этом глубина строительства фундамента определяются исходя из характеристик грунта, расходных материалов и этажности здания. Следует учесть, что расположение влаги должно быть ниже на 50 см от подошвы основания, иначе велика вероятность проявления деформаций.

По завершению проектировочных работ размеры с бумаги переносятся на местность, производится проверка правильности расстановки отметок. Обозначенный участок очищается от мусора и снимается верхний слой почвы.

Работы по укладке

Незаглубленный и мелкозаглубленный фундамент на пучинистом грунте должен быть возведен в соответствии с такими требованиями:

• копка траншей производится с учетом ширины основания, опалубки, утеплителя, гидроизоляции и декора;
• поверхность подушки выстилается гидрозащитным барьером, а боковые поверхности несущих конструкций обрабатывают гидроизолирующим материалом – пленкой или толью;
• утрамбовка материала подушки осуществляется при помощи смачивания слоев материала водой насыпают песчаную подушку толщиной 20-30 см;
• установка опалубки осуществляется из доступных подручных материалов – фанеры, обрезной доски, элементы которой нужно скрепить между собой;
• стальной армирующий пояс укрепляется вдоль и поперек основания путем связывания специальной проволокой;
• заливка пояса бетонным уплотнителем производится за один прием с высоты не более 0,5 м;
• возможна закладка второго слоя армирующего пояса.

Область применения ленточных фундаментов

Самый простой способ борьбы с пучинистыми почвами – обустройство свайного фундамента ниже отметки промерзания. В случае невозможности осуществления подобного строительства альтернативное решение – мелкозаглубленные фундаменты, которые потребуют значительно меньшие объемы строительных смесей, количества арматуры и трудовых затрат.

Эффективно использование технологии мелкого заглубления при расположении грунтовых вод на глубине более 1,5 м. Ленточные конструкции на крутых склонах, где должно быть учтено боковое давление, позволяют компенсировать неравномерное воздействие движения почв в продольном и поперечном сечении.

Фундамент на пучинистых грунтах подходит для сооружения каркасных и брусовых построек, использования пенобетонных и газобетонных материалов. При необходимости сооружения неглубокого заложения или строительстве мощных конструкций на слабых грунтах ленточных фундамент в приоритете. Такие методы строительства применимы для глинистых и супесчаных грунтов, рыхлых горных пород, а также водонасыщенных поверхностных слоев.

Рекомендации

Чтобы возвести крепкий и надежный фундамент обратите внимание на такие нюансы:

• из-за высокой подвижности грунтов рекомендуется использовать монолитные фундаменты вместо сборных конструкций;
• работы по возведению несущих конструкций проводятся в летний период времени до наступления холодов, в случае остановки строительства объект нуждается в консервации;
• сварка частей арматурного каркаса не рекомендуется, поскольку после нагревания металл становится более хрупким и на нем могут появиться трещины;
• для массивных зданий рекомендуется увеличить несущую способность основания, отдав предпочтение плите мелкого углубления;
• в случае применения незаглубленного ленточного фундамента необходимо сооружать несущие конструкции наподобие рамы, что позволит равномерно распределить сезонные нагрузки;
• для придания дополнительной жесткости конструкции ленточный фундамент можно комбинировать с буронабивными сваями;
• для утепления и гидроизоляции не рекомендовано использование дешевого пенопласта, имеющего гораздо меньший ресурс работоспособности;
• для утепления необходим выбор плотного пенопласта специальной марки ПСБ, предназначенной конкретно для утепления;
• гидроизоляция рубероидом производится путем его приклеивания внахлест на горячую мастику и дополнительного промазывания шовных соединений.

Заключение

Грамотный выбор типа фундамента и соблюдение технологии строительства позволят вам построить надежные здания и сооружения. Несмотря на проблему морозного пучения проектирование и возведение зданий возможно осуществить в любом месте земного шара.