В том случае, когда вы решились возвести фундамент на суглинке, подобрать подходящее основание для вашего строения будет довольно непросто. Ограниченность выбора связана с особенностями таких грунтов: наличие высокой подвижности, способность накапливать влагу и расширяться во время промерзания. Без выполнения инженерно-геологических изысканий понять, какой фундамент лучше всего подойдет для такого участка, не получится. Также при выборе основания для глинистых почв учитывают и другие немаловажные факторы — величину возникающей нагрузки на основание со стороны самой постройки и особенности рельефа на участке. Поэтому в данных вопросах надо хотя бы немного разбираться. Тогда вы сможете подобрать подходящее проектное решение и нормального исполнителя таких строительных работ.
Глинистые грунты — описание типов и особенностей
Любое строение, даже самое легкое, нельзя просто поставить на землю. Ведь для него потребуется возвести основание, на котором уже возводится сама постройка. Главное назначение фундамента для дома — обеспечение надежности, прочности и устойчивости всей конструкции. Если данные условия не выполняются, то дом, гараж или баня прослужат своему хозяину довольно короткое время. Наличие неравномерных подвижек грунтов станут причиной образования трещин, сколов, разломов и провалов, а в местах крепления узлов начнут возникать различные напряжения. Даже если строение из-за таких негативных моментов и не разрушится, по прошествии определенного времени оно просто станет непригодным для проживания.
Вероятность возникновения такого результата повышается, когда выбран неподходящий тип основания для таких сложных грунтов, куда также входят и глинистые почвы. Причины этого кроются в их составе и связанные с ним параметры. Начинать строительные работы без изучения результатов инженерно-геологических исследований в вашем регионе не рекомендуется. Лучше всего выполнять такие изыскания непосредственно на самой площадке. В результате этого застройщик сможет понять, где располагать и стоит ли вообще бурить на площадке скважину или копать колодец.
Составление проекта не требуется только в том случае, когда надо возвести второстепенную постройку, например, хозяйственный блок или беседку. Ведь зачастую строительство таких вспомогательных построек начинается после возведения основного сооружения и возможные риски уже известны после выполнения основного комплекса земляных работ. Возводить капитальные здания без составления проекта и выполнения всех необходимых расчетов однозначно не рекомендуется. Особенно в тех местах, где имеются пучинистые грунты. Чтобы определить, какой фундамент лучше всего выбрать для глинистых грунтов, надо знать все свойства такой почвы.
Многие из нас слышали о морозном пучении грунтов. Если говорить простыми словами, это означает, что такие почвы насыщаются влагой и могут удерживать её. При наступлении холодов эта влага начинает замерзать и увеличиваться в объеме. За счет объем самих грунтов увеличивается и они начинают выпучиваться наверх вместе со всеми находящимися в них конструкциями. Поэтому довольно несложно понять, что случится с постройкой, когда основание под ним начинает неравномерно двигаться.
Отличает глинистую почву то, что она хорошо может удерживать влагу. Связано это с тем, что основу таких почв составляют мелкие пластинчатые частицы, которые непроницаемы для воды, поэтому она и задерживается между ними. При этом большое количество воды может размывать глины и переносить их своим потоком. Это приводит к тому, что элементы основания дома обнажаются и могут промерзать.
Процент содержания этих частиц в почве может быть различным не только в пределах одной площадки, но и на соседних площадках. Используя данный показатель грунтов, строители определяют подходящий тип основания для данного участка:
- Если в грунте содержится не более 5% глины, то она не оказывает никакого влияния на показатели проницаемости почвы. Эти грунты называются песчаными. Вода хорошо проходит сквозь них, под воздействием нагрузок они хорошо. За счет таких показателей на грунтах данного типа можно возводить любой вид фундаментов.
- Содержание глины в песке от 5 до 10%. Такой грунт называется супесью. В сухом виде такой грунт это надежное и крепкое основание для фундамента, который практически не подвержен пучению. Однако во время насыщения его влагой, он становится текучим и может передвигаться вместе с потоками воды. Такие грунты называют плывунами. Образуются они, когда грунтовые воды расположены довольно высоко. Возводить любые постройки на таких грунтах не рекомендуется. Но, если других вариантов не существует, то тогда возводят свайное основание в таких местах.
- Суглинок это грунт, в котором содержание глины в песке составляет от 10 до 50%. По данному показателю суглинки подразделяют на легкие (содержание глины до 30%), средние (от 30 до 40% глины) и тяжелые (до 50% глины).
Твердый и полутвердый суглинок является прочным и стабильным строительным основанием. На нем можно выполнять любые виды земляных работ. На таких грунтах лучше всего возводить столбчатые основания для каркасных построек и ленточные для стеновых. Использование фундаментных плит или свай в частном строительстве сомнительно.
Тугопластичный и мягкопластичный суглинок. Если на участке имеются такие грунты, то выбираем для строения любой вид фундамента (ленту, плиты или сваи). Отдельно стоящие столбы на таких грунтах возводить не рекомендуется. В частном строительстве лучше использовать: ленточный фундамент достаточной ширины, мелкозаглубленные утепленные плиты, винтовые или буронабивные сваи небольшого размера.
Текучепластичные и текучие суглинки накладывают ряд ограничений на выполнение строительных работ. Откосы траншей получаются не устойчивыми, могут «оплывать». Буронабивные сваи на таких грунтах довольно трудно установить. Лучше всего на площадках с такими грунтами обустраивать мелкозаглубленный утепленный фундамент (к примеру, «шведскую плиту»), основание из буроинъекционных и винтовых свай. Буронабивные сваи рекомендуется обустраивать в обсадных трубах.
Другие факторы, которые надо учитывать
Мы видим, что каждые виды грунтов ведут себя по-разному в зависимости от того, какими характеристиками они обладают (состав, способность пропускать или удерживать влагу). В этом плане суглинки являются очень сложным грунтом. Поэтому к выбору основания для таких грунтов надо подходить очень ответственно. Ведь далеко не каждый тип основания на таких почвах можно обустроить.
Чтобы подобрать подходящий тип основания для суглинков, надо уточнить несколько факторов. Список таких факторов приведен ниже:
- Глубина залегания грунтовых вод, уровень их поднятия во время таяния снегов, паводков и обильных осадков.
- Влагонасыщенность грунтов.
- Уровень промерзания грунтов и расположение грунтовых вод относительно данного уровня (насколько выше или ниже они залегают).
- Рельеф площадки, наличие значительных перепадов высот (холмы, овраги).
- Однородность грунтов на стройплощадке. Пустоты или объемных включения иной плотности, рыхлости.
- Расчетное давление на фундамент со стороны возведенного дома. При расчете нагрузки учитывается масса отделки, установленного оборудования, бытовой техники и иного содержимого. Каркасный дом и кирпичное двухэтажное строение будут оказывать разное давление на суглинистый грунт.
Самому получить ответы на такие вопросы и выполнить расчет возможных нагрузок довольно проблематично. Однако ряд некоторых «опытных» строителей, которые стремятся получить подрядные работы на строительство основания, могут имитировать выполнение геологических исследований на стройучастке. Они выкапывают лунки, отбирают из них почвенные образцы и проводят несложные манипуляции — разминают грунт в руках или высушивают на солнце шарики из глины.
Анализ отобранных проб в результате инженерно-геологических исследований должен выполняться только в лабораторных условиях. Здесь специалисты уже смогут определить все необходимые свойства грунтов. На основании этих данных в комплексе с климатическими условиями на площадке, специалист может сделать вывод о том, как будут вести себя грунты при различных условиях, какое основание лучше подойдет для строений из различных стройматериалов. После всего этого владелец участка получит рекомендации и сможет выбрать оптимальный вариант основания для своей постройки.
Стоимость таких услуг довольно высокая. Однако она намного ниже затрат на строительные работы и возможные переделки фундаменты, риск возникновения которых без выполнения исследований довольно высокий. Иногда переделку основания сделать не получится и придется монтировать новую основу для дома. Поэтому инженерно-геологические изыскания однозначно надо выполнять, чтобы избежать описанных проблем.
В стандартном варианте геологические изыскания включают бурение и отбор образцов из трех скважин, которые располагаются над пятном застройки. Глубина таких скважин должна быть, как минимум 8 метров. В том случае, когда подрядчик предлагает пробурить скважины до глубины, к примеру, 4 метра, надо подумать, насколько достоверной будет информация в отчете по таким геологическим изысканиям.
Выбираем основание на основании параметров грунтов
После выполнения исследований на стройплощадке и получения всех необходимых данных (состав и характеристики грунтов, уровень замерзания почвы, расположение грунтовых вод), выбирают проектное решение, рассчитывают нагрузки и определяют оптимальный тип основания для дома. С такими задачами лучше всего справится специалист проектной организации, однако есть общие рекомендации, которые приведены ниже в данном материале.
Ленточное основание малого заглубления
Чтобы фундамент мог противостоять негативному воздействию грунтов, сохраняя при этом нужную стабильность и надежность, он должен упираться в плотную непромерзающую почву. Это означает, что мелкозаглубленные основания в таких случаях использовать нельзя. Обустраивать мелкозаглубленный ленточный фундамент можно в том случае, когда подземные воды располагаются ниже уровня замерзания, грунты имеют незначительную пучинистость. При этом вес постройки должен быть небольшим.
Однако даже наличие таких условий не может гарантировать отсутствие деформации возведенного сооружения. Рекомендуемый список дополнительных страховочных мер:
- Ленту лучше делать в виде перевернутой буквы Т. Самое основание должно расширяться вниз, т.к. широкая по площади основа сможет лучше противостоять выталкивающим силам пучения.
- Монтировать ленту надо на мощной водопроницаемой песчано-гравийной подушке. Подушку надо тщательно выравнивать и трамбовать.
- Для нивелирования боковых нагрузок выполняется обратная засыпка песком котлована под фундамент.
Монолитная лента с армокаркасом будет намного лучше сборного основания из бетонных блоков, где каждый элемент конструкции двигается автономно. Однако такой способ обустройства основания является менее предпочтительным и используется только для уменьшения затрат во время строительства вспомогательных строений (хозпостройка, сарай, баня, летний дачный домик).
Ленточное основание глубокого заглубления
Если надо выбрать основание для большого по размеру дома или здания с цокольным этажом на суглинистых грунтах, чаще всего выбирают ленту глубокого заглубления, которая закладывается ниже уровня замерзания грунтов не менее, чем на 0.5 м. Такому фундаменту на прочной и незамерзающей основе нестрашно выпирающее давление со стороны почвы.
Важный момент, который надо учесть. Близко расположенные подземные воды не должны размывать его. В том случае, когда такие воды залегают высоко, возведение основания значительно усложняется. При таких условиях потребуется монтаж дренажа, который будет отводить воду от фундамента дома.
Также монтаж дренажной системы нужен для того, чтобы избежать проникновения сырости в подвал, который образован стенками основания дома. Одна гидроизоляция справится с сыростью в этом случае просто не сможет. Если добавить сюда огромный объем бетонного раствора и количество арматурного прутка, стоимость обустройства такого дома существенно возрастет. Потому подвал в местах с такими условиями лучше не обустраивать. Специалисты рекомендуют вместо подвала возвести дополнительный надземный этаж. Точно также делают при строительстве зданий на болотистой почве.
Когда грунты позволяют, под ленточную основу откапывается котлован, глубина закладки которого должна быть ниже уровня промерзания грунтов на 50 см. Ширину ленты делают такой, чтобы после демонтажа опалубочных щитов можно было спускаться в траншею и выполнять гидроизоляционные работы (наклейка геомембраны или рубероида, нанесение битума). В дальнешем пространство между ленточным основанием и стенками котлована заполняется песком.
Внизу под основанием так же укладывается водопроницаемая подушка из смеси песка и гравия.
Свайный фундамент с ростверком
Свайное основание подойдет для любого вида почв. Исключением в этом случае составляют только труднопроходимый скальный грунт. В том случае, когда надо возвести фундамент на глинистых грунтах м близкорасположенными грунтовыми водами или основание для здания на болотистых почвах, только свайное основание будет правильным решением. Основной задачей проектировщиков будет правильное определение глубины заглубление свай. Они должны пересечь при этом водоносный слой, пучинистую почву и упереться в твердый стабильный грунт, который не подвержен внешнему влиянию.
Для суглинистых грунтов можно применять следующие виды свай:
- Забивная свая, которая представляет собой армированный Ж/Б столб или мощный металлопрокат (швеллер, двутавр или рельс). Установка таких свай потребует привлечения специальной забивной машины.
- Буронабивная свая. Такая конструкция формируется непосредственно на стройплощадке за счет бурения глубокой скважины. Размещают такие опоры вдоль всего периметра планируемого основания. На дне скважины отсыпают подушку из щебенки. Затем в скважину устанавливают асбестовую или металлическую трубу большого диаметра. Внутри трубы монтируют армокаркас, который потом заливают бетонным раствором. Для приготовления растовра используют цемент высоких марков. Во время заливки раствор уплотняют при помощи глубинного вибратора.
- Металлическая винтовая свая, которая отличается наличием простого монтажа. Вкручивают в грунт такие сваи при помощи простых механизмов. Возможен самостоятельный монтаж таких свай, если потребуется.
Расположение в одной горизонтальной плоскости оголовков всех опор свайного обязательное требование. Далее их связывают ростверком из металла или дерева. Потом на него укладываются плиты перекрытия. Выбор нужного варианта ростверка зависит от вида и массы возводимой постройки.
Другие преимущества такого типа основания. Исключаются трудоемкие земляные работы, сохраняется целостность почвенного покрова, стройплощадка не захламляется отвалами грунтов. Свайное основание поможет с минимальными затратами возвести сооружение на площадке с большим наклоном или в местах, где риск подтопления довольно высокий. Поэтому в том случае, когда надо возвести основание дома на болотистых грунтах, склонах или около водоемов, лучше всего использовать свайный фундамент.
Ленточно-свайное основание
Представляет собой комбинацию МЗЛФ и свайного основания. Оптимальное решение для возведения домов на участках с глинистыми грунтами и близкорасположенными от поверхности подземными водами.
При таком варианте монолитный ленточный фундамент, который заглубляется до глубины не более 50 см, выступает в качестве ростверка и служит прочной основой для многоэтажных сооружений из кирпича. Основное давление принимают на себя свайные опоры, связанные между собой при помощи арматурного каркаса и составляющие за счет этого единую конструкцию.
Подводя итоги
Чтобы понять, какой лучше фундамент выбрать для суглинистых грунтов, надо провести инженерно-геологические исследования почв на конкретной стройплощадке. Грунты с высоким уровнем содержания глины считаются сложными. Выбрать и обустроить основание на таких грунтах проблематично, ведь на этот фундамент для дома будут воздействовать различные вертикальные и боковые нагрузки. При обустройстве основания в таких непростых условиях надо выбрать грамотную строительную организацию, которая сможет подобрать оптимальный тип фундамента и возвести его в соответствии со всеми существующими требованиями.
