Какой фундамент лучше подходит для пучинистых грунтов

Возведение основания является важной частью всех строительных работ. Если оно обустроено с соблюдением всех требований технологии, то тогда построенный дом будет крепким, надежным и прослужит довольно долго. На любой фундамент оказывают влияние подземные воды, которые могут деформировать и разрушить основание. Чтобы обезопасить конструкцию основания от нагрузок со стороны грунтов и льда, лучше всего использовать основания, которые предназначены для монтажа на пучинистых грунтах. Далее в этом материале расскажем, что представляют собой пучинистые грунты, нюансы строительства в местах с такими почвами и какой фундамент лучше всего использовать на таких площадках, чтобы обезопасить дом от возможного разрушения.

Пучинистая почвы — определение и нюансы возведения

Грунты, расширяющиеся под действием низких температур и оказывающие разрушительное воздействие на конструктивные части основы дома, называют пучинистыми почвами. Перечень грунтов, подверженных пучинистости — супесь, рыхлый и высокопористый грунт, способный накапливать влагу. Перед тем как возводить фундамент дома на пучинистых грунтах, надо выполнить инженерно-геологические изыскания верхних слоев грунта на стройплощадке.

В соответствующем ГОСТе грунты разделяются на пять типов. Они могут быть:

• Непучинистыми. Это крупнообломочный грунт, гальки, гравий, пески крупных и средних фракций, т.е. почвы, которые могут хорошо фильтровать влагу.
• Слабопучинистыми. Холмистые и возвышенные участки, сильно увлажняемые атмосферными осадками.
• Среднепучинистыми. Участки с небольшим количеством холмов, имеющими затяжные склоны. Увлажняют такие места верховодка и атмосферные осадки.
• Сильнопучинистыми. Заболоченные площадки, где ситуация ухудшается из обильного притока подземных вод.
• Места с чрезмерной пучинистостью. Грунты, которые имеют текучую пластичность и консистенцию. Они сильно насыщены влагой из-за того, что имеют небольшую плотность слагающих слоев.

При определении мероприятий по предупреждению деформации, определяют соответствующий коэффициент пучинистости грунтов.

Как рассчитать интенсивность пучения

Величину интенсивности пучения грунтов рассчитывают для того, чтобы определить возможную величину давления со стороны этих почв. За счет этого можно определить, какое усиление фундамента потребуется выполнить, что нейтрализовать воздействие таких нагрузок на основание дома. Определить этот показатель поможет такая формула:

На основании приведенной выше формулы можно заключить, что для определения интенсивности пучения грунтов надо будет выполнить ряд измерений во время теплого и холодного сезонов.

Мероприятия, помогающие бороться с пучинистостью грунтов

Бороться с пучинистостью почв поможет ряд мероприятий. Перечень их приведен далее ниже:

• Вариант полной замены слоя пучинистых грунтов. Довольно трудоемкое занятие, при котором надо будет откопать котлован значительного размера, отыскать и уплотнить привезенную почву.
• Возведения фундамента частного дома или другого строения ниже уровня промерзания грунтов. Такой вариант позволить уменьшить нагрузку на цоколь здания.
• Можно утеплить конструкцию в местах промерзания за счет монтажа утеплительного слоя вдоль всего периметра и на глубину закладки основы здания.
• На грунтах с высоким уровнем грунтовых вод можно организовать водоотвод за счет обустройства дренажа. В траншею для этого укладывается гравий, песок и перфорированная труба, обернутая геотекстилем.

Выбор фундамента для таких грунтов

Для пучинистых грунтов лучше всего использовать такие типы фундаментов:

• Дорогостоящее плитное основание применяется при возведении тяжелых строений из кирпичей и дерева, которые имеют значительную площадь. Зачастую такое основание выполняют форму квадрата или прямоугольника. Если потребуется, возможен монтаж основания сложной формы.
• Свайно-винтовой фундамент. Такую основу нельзя закладывать выше уровня замерзания грунтов. Перед их закладкой надо будет определить величину замерзания почв, чтобы смонтировать сваи ниже этой отметки. Используется для строительства небольших построек на заболоченных и водянистых местах. Укрепление такого основания проводится за счет монтажа армокаркаса, который связывает оголовки свай.
• Столбчатый фундамент. На нем возводят легкие и сверхлегкие хозяйственные строения. Отличается незначительной глубиной закладки. При этом столбчатый незаглубленный фундамент для жилых домов на пучинистых грунтах не применяют.
• Ленточный фундамент на пучинистых грунтах глубокого заложения. Такое основание монтируется ниже глубины замерзания грунтов.
• Незаглублённый или малозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ) — самый дешевый и популярный вид основы для мест с пучинистыми грунтами. Перед его заложением необходимо предварительно рассчитать все возможные нагрузки, которые могут оказывать на основания силы пучения грунтов.

Вариант цоколя зависит от габаритов и формы строения, доступных инструментов и оборудования. Другой важный фактор — материальные возможности застройщика.

Если пучинистость грунтов на площадке высокая, то в этом случае можно возвести фундамент по технологии ТИСЭ. В этом случае используются опорно-столбчатые элементы, которые соединяются при помощи ростверка. Для организации такого фундамента привлечение спецтехники не потребуется. Фундамент ТИСЭ позволяет скрывать различные элементы коммуникационных систем и свести к минимуму наклон самого участка. Используют такое основание для возведения каркасных, каменных или кирпичных строений.

Конструкция из железобетонных плит также может противостоять промерзанию грунтов. Используются такие плиты при возведении зданий с простой конструкцией и обустройстве невысокого цоколя. При обустройстве ленточных оснований надо будет смонтировать армирующую ленту вдоль всего периметра фундамента и в местах расположения несущих стенок. Такой вариант строительства хотя и дешевый, однако позволяет возводить прочное и крепкое основание, которое не уступает всем другим вышеперечисленным видам фундаментов.

Ленточное основание — типы, особенности и достоинства

Для возведения ленточной основы используют бутобетон, бутовый камень и кирпич. Последний вариант используется реже всего. Ленточные основания используются для возведения прочных и надежных построек. Незаглубленное ленточное основание может выдерживать большое давление, обеспечивать устойчивость небольших по габариту каркасных и деревянных построек.

От ленты лучше отказаться, если на стройплощадке присутствуют пучинистые грунты с высоким расположением грунтовых вод или сильно вспучивающиеся почвы. Для таких мест лучше использовать свайный фундамент. При наличии неравномерных по величине нагрузок, лучше всего использовать 1-ый вариант.

Возведение ленточных фундаментов довольно простое. Применять их можно практически на всех типах почв. Поэтому оно пользуется большой популярностью у строителей в наши дни. Кроме того, для обустройства этого основания спецтехника не потребуется. Благодаря этому можно довольно быстро и с минимальным количеством выполнить поставленную задачу. Строительство сооружений выполняют на щебеночно-песчаной подушке. Существует несколько типов ленточного основания:

• Монолитный ростверк, который монтируется на поверхности земли и позволяет исключить воздействие касательных нагрузок. Вертикальные нагрузки нивелируются при помощи армирования монолитного контура.
• Сборно-монолитные основания различных серий (серия 20, глубина заложения 20-40 см и серия 60, глубина заложения до 60 см). Представляют собой комплекс Ж/Б блоков, которые монтируются на цельной армированной основе.
• Монолитные основания различных серий (серия 20 и серия 60), которые армируются и обрабатываются композитными строительными смесями.
• Монолитно-усиленный цоколь, характеризующийся высокой площадью опорной поверхности и позволяющий обустраивать прочный фундамент.

Благодаря расширению ленты, монтажа утеплителя и организации водоотведения, увеличиваются возможности вышеперечисленных вариантов фундамента. Ленточный цоколь мелкого заглубления потребует выполнения больших по объему земляных работ. При этом надо будет монтировать опалубку, а время застывания такого основания значительно увеличится. Однако такая лента сможет прослужить около 100 лет. Преимущества этого вида основания следующие:

• Прочный и надежный.
• Допустима любая конфигурация основания, даже самая сложная.
• Простой монтаж основания и самого здания.
• Хорошо справляется с внешними нагрузками.

Если грунты промерзают довольно глубоко, для возведения прочного основания надо будет потратить определенное количество дополнительных стройматериалов. По-другому справиться с неравномерными усадками во время возведения малоэтажных, тяжелых построек, подвалов, массивных зданий, подвальных помещений, цокольного этажа и иных построек небольшой этажности, просто не получится.

Возведение ленточной основы на пучинистой почве

МЗЛФ на пучинистой почве возводится на специальной подушке из щебня и песка. Кроме того, нельзя забывать и о тщательном гидроизоляции основания. В этом случае поможет применение гидрофобных смесей, которые добавляются в бетонный раствор. Для защиты основы дома от холода, надо выполнить ряд мероприятий:

• Если подушка имеет толщину 50 см, под цоколем отсыпаются непучинистые материалы. Исключить заиливание поможет укладка дополнительного слоя геотекстильного материала.
• Дренажная система из специальной трубки с наклоном, которая монтируется на уровне подошвы фундамента.
• Применение ЭППС или жидкого полиуретана позволяют гидроизолировать и утеплить вертикальные слои основания. Также для этих целей можно смонтировать наружный слой из пеноплекса.
• Ливневая канализация справится с водными потоками, которые проходят около несущих элементов основания.

Выполнение подготовительных работ

Перед тем как начинать строительные работы, надо определить геометрические параметры и размеры строения, подобрать необходимые стройматериалы. Объем требуемого количества бетонного раствора зависит от плотности и габаритных размеров несущих элементов основания.

Для фундамента частного дома подойдет бетон В15. Если надо возвести более тяжелую постройку, то в этом случае рекомендуется использовать уже бетон В20. Возведение основы на сильно пучинистой почве потребует использование композитного бетона В25.

При расчете объемов бетона учитывают длину фундамента вдоль всего периметра и размеры его внутренних перегородок. На глубину заложения основания влияют параметры грунтов, применяемые стройматериалы и этажность постройки. При выборе глубины заложения надо учитывать, что подземные воды должны располагаться ниже уровня фундамента на расстоянии 0.5 м. В противном случае не исключена вероятность деформации такого основания.

После составления проекта, сначала делают разметку угловых точек и несущих элементов конструкции. Для выноса в натуру элементов основания используется нивелир, мерная лента, колышки и веревка. После разметки участка, надо убедиться, что она выполнена правильно. На этом этапе надо также убрать мусор со стройучастка и удалить плодородный слой грунта.

Укладка основания

Незаглублённый и мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах обустраивают с учетом таких требований:

• При копке траншеи под основание учитываются такие параметры: ширина самой основы, габариты опалубки, толщина утеплительного и гидроизоляционного слоя, декор.
• На поверхности подушки выстилают гидрозащитный барьер. Для гидроизоляции боковых поверхностей несущих элементов основания используют пленку или рубероид.
• Толщина песчаной подушки составляет 0.2-0.3 м. Она выравнивается и тщательно трамбуется. Во время трамбовки подушку смачивают водой.
• Опалубка монтируется из различных подручных материалов. Это может быть фанера или обрезная доска. Все элементы опалубки связываются между собой.
• Далее в опалубке делается монтаж армирующего каркаса, который состоит из арматурных прутков, связанных вязальной проволокой.
• Заливают бетонный раствор за один раз с высоты не более 50 см.
• Если надо усилить основание, можно смонтировать второй армирующий пояс.

Сфера использования ленточного основания

Лучше всего для борьбы с пучинистыми грунтами использовать свайное основание, которое закладывается ниже уровня промерзания грунтов. Однако такой тип оснований можно использовать не во всех случаях. Если использовать свайное основание по ряду причин нельзя, то тогда подойдет альтернативный вариант — мелкозаглубленный ленточный фундамент. В этом случае финансовые и трудовые затраты на обустройство основания будут небольшими.

Фундамент малого заглубления эффективен тогда, когда грунтовые воды расположены на глубине 150 см и более. Лента на склонах с крутым уклонам закладываются с учетом возможных боковых нагрузок. Ленточное основание на таких площадках компенсирует продольное и поперечное давление, которые возникают в результате неравномерного движения почв.

Фундамент на пучинистых грунтах позволяет возводить каркасные и брусовые постройки, сооружения из пенобетона и газоблоков. Если требуется возвести мелкозаглубленное основание или построить мощную конструкцию на пучинистых грунтах, тогда ленточное основание имеет наибольший приоритет. Это основание подойдет для обустройства сооружений на глинах, супесях, рыхлых породах и водонасыщенных почвах.

Советы специалистов

Следующие советы специалистов помогут возвести крепкое и прочное основания для вашей постройки:

• Пучинистые грунты имеют высокую подвижность. Поэтому вместо сборной конструкции лучше использовать монолитную.
• Возводить основание надо только в теплое время года. С наступлением холодной погоды строительство приостанавливается, а основание консервируется до следующего года.
• При монтаже армокаркаса не рекомендуется использовать сварку. В таких местах из-за нагрева и охлаждения металл будет довольно хрупкий. В дальнейшем под воздействием возникающих нагрузок он может разрушиться.
• Массивные здания рекомендуют возводить на плитном основании мелкого заглубления. Данное основание имеет высокие показатели несущей способности и сможет выдержать все нагрузки, которые будет оказывать тяжелая постройка на таких подвижных грунтах.
• Если используется незаглубленное ленточное основание, тогда несущие конструкции должны сооружаться в виде рамы. При таком варианте сезонные нагрузки будут распределяться равномерно.
• Комбинирование ленточной основы и буронабивных свай позволит придать конструкции дополнительную жесткость.
• Дешевый пенополистирол (ППС) в качестве утеплителя и гидроизолятора применять не рекомендуется, т.к. этот материал довольно хрупкий и быстро выходит из строя.
• Если надо утеплить основание сооружения при помощи пенопласта, то в таком случае надо использовать плотный ППС марки не ниже 40-45.
• Для гидроизоляции основания можно использовать рубероид, который приклеивается внахлест при помощи горячей мастики. Также потребуется дополнительное промазывание швов такой изоляции.

Подводя итоги

Наиболее оптимальным вариантом основания для практически всех видов построек на пучинистых грунтах является ленточное основание. Оно позволяет возвести прочное и надежное основание в таких сложных местах. При этом финансовый и трудозатраты на его обустройство будут относительно низкими. При этом привлечение спецтехники для строительных работ не потребуется. Главное четко соблюдать требования строительной технологии и использовать только качественные стройматериалы.

Видео по теме