Типы фундаментов, возводимых на пучинистых грунтах

• Что такое пучение грунта?
• Способы противостояния пучению
• Столбчатый фундамент на пучинистых грунтах своими руками
• Ленточный монолитный фундамент своими руками
• Свайные фундаменты на пучинистых грунтах своими руками

Профессиональные строители часто сталкиваются с возведением фундаментов в разных условиях на различных грунтах, в том числе и пучинистых. За долгие годы работы они приобрели достаточный опыт решения этой проблемы и научились возводить высоконадежные основания. Но не только профессионал может возвести фундамент своими руками на пучинистых грунтах. Этим иногда занимаются и строители-самоучки. Именно им адресованы советы по нейтрализации вспучивания земли и возведению надежных фундаментов.

Умением возводить высоконадежный фундамент на пучистых грунтах может обладать не только профессионал, но и строитель самоучка.

Что такое пучение грунта?

Эта особенность почвы объясняется наличием в ней воды. Превращаясь в лед, вода увеличивается в объемах. Поэтому при высоком содержании влаги вспучивание грунта неизбежно. Пучение является одним из свойств грунтовых масс, сводящихся к увеличению объема при замерзании. Некоторые грунты слабо подвергаются пучению, в то время как другим оно свойственно в большей мере. Существуют и непучинистые грунты, при которых глубина закладки фундамента не имеет значения. В целом профессионалы рекомендуют заглублять основание ниже уровня замерзания грунта. Это позволяет избежать множества проблем при эксплуатации здания.

Схема взаимодействия фундамента с пучинистым грунтом.

Если фундамент закладывается на пучинистом грунте в области промерзания земли, в холодное время года почва начинает расширяться. Основание может приподниматься вверх, несмотря на большой вес конструкции. Это приводит к неблагоприятным последствиям, которые снижают долговечность постройки. Если фундамент закладывается ниже уровня промерзания почвы, пучение никуда не исчезает, однако действие его осуществляется по касательной. Основание может и приподняться, ведь грунтовые массы действуют на стеновые конструкции сбоку. Другой причиной подъема является значительная площадь соединения основы с грунтом.

Описанные события могут наблюдаться у каркасных или древесных построек малой массы. В то же время показатели горизонтальных нагрузок у таких сооружений не имеют слишком высоких величин. Таким образом, нагрузка не способна компенсировать силы пучения с боковых сторон. Большинство связанных с пучением грунта проблем проявляется при оттаивании влаги. Грунт опускается, что вызывает усадку несущей конструкции. Часто такие изменения имеют неравномерный характер. Дом перекашивается, а фундамент со временем полностью выходит из строя.

Способы противостояния пучению

Схема взаимодействия правильно устроенных фундаментов с пучинистыми грунтами.

Если фундамент возводится на проблемном грунте, принимаются меры, среди которых необходимо выделить следующие. В некоторых случаях имеет смысл замена грунта, находящегося по основанием, на непучинистый. Под фундамент засыпают щебень и песок. Обратная отсыпка также выполняется из непучинистых материалов. Этот прием используется при необходимости снижения бокового пучения. Следующим методом является закладка фундамента с гладкими стеновыми конструкциями. Пучение грунта не нейтрализуется за счет слоя гидроизоляции на боковых стенах.

Для многих типов оснований подходит вариант обустройства фундамента, имеющего вид расширенного монолита. Прокладка теплоизоляции грунта относительно периметральной части постройки эффективно только при наличии системы отопления и нормально утепленного цокольного этажа. Дело в том, что при хорошем отоплении сооружения в комплексе с теплоизоляцией помогают уменьшить силы пучения.

Исключением являются лишь непучинистые грунты. Высокое содержание воды в почве приводит к ее размытию. Иногда грунтовые воды содержат агрессивные вещества, способные разрушать армирующие изделия и бетонные конструкции. Эти проблемы можно решить с помощью гидроизоляции. Снизить пучение в районе фундамента помогает и устройство дренирующей системы.

Схема столбчатого фундамента.

Основным решением проблемы постройки надежного фундамента на пучинистых грунтах является достаточное заглубление основы, которая будет находиться ниже уровня замерзания почвы. При недостаточной прочности основания материал может быть смещен или деформирован. При закладке основы на большую глубину строительство потребует больших расходов на материалы. Как правило, хороший фундамент на пучинистых грунтах надежно сопротивляется воздействию пучения и равномерно распределяет деформационные явления всех элементов основания.

С такой проблемой помогает справиться мелкозаглубленный базис, характеризующийся небольшой глубиной закладки. Такая закладка помогает гасить касательные силы пучения грунта, так как фундамент представлен монолитным сооружением. Чтобы такая основа справлялась со своими функциями, под ней устраивают специальную подушку, состоящую из материалов, не подверженных пучению. Это может быть щебень средней фракции или песок. После заливки бетона внешнюю сторону фундамента прокладывают непучинистыми материалами и присыпают землей. Далее будет описаны основные типы фундаментов, возводимых на пучинистых грунтах.

Столбчатый фундамент на пучинистых грунтах своими руками

Для возведения такого фундамента могут потребоваться следующие материалы и инструменты:

• железобетонные столбы;
• бетонная смесь;
• металлические трубы;
• лопата;
• гидроизоляционные материалы;
• песок, щебень;
• буровая установка и т.д.

Схема мелкозаглубленного экономичного ленточного фундамента для пучинистых грунтов (глины и суглинки).

Столбчатое основание может стать отличным решением при строительстве малоэтажных зданий в условиях пучинистых грунтов. Правильный столбчатый фундамент должен устраиваться ниже уровня промерзания. Этот способ позволяет экономить большую сумму денег. Во избежание напряжения касательно действующего на опорные столбы следует выбирать столбы из железобетона. Столбчатые основания, выполненные с применением железобетона, являются отличным решением для закладки фундамента в грунте, характеризующемся пучинистыми явлениями. Такая технология удобна и обладает высокой технологичностью, поэтому их можно возводить в заболоченных, сырых областях и грунтах с высоким уровнем залегания грунтовых вод.

На этих почвах столбчатый фундамент может иметь такой тип конструкции, в которой к опорному каркасу крепко привязывается анкерная площадка, которая служит опорой для постройки. В качестве несущих столбов такого фундамента могут использоваться следующие изделия: железобетонные столбы, асбоцементные трубы с армированными внутренними стенками, металлические трубы, укрепленные изнутри цементно-песчаным раствором, а снаружи – эпоксидной смолой. Арматурой может служить проволока диаметром 6-12 мм, металлические стержни или части водопроводных и газопроводных труб. Бетонная смесь должна готовиться только на основе цемента высокой марки. В качестве заполнителя подходят щебень или песок. Чем жестче бетон, тем прочнее будет конструкция.

Ленточный монолитный фундамент своими руками

Для взведения такого фундамента требуются следующие материалы и инструменты:

• бетонная смесь;
• арматура;
• экскаватор;
• лопата;
• гидроизоляционные материалы;
• песок;
• деревянная опалубка.

Начальным этапом работ является рытье котлована глубиной 0,5-0,7 м. Для грамотной установки ленточного фундамента в пучинистых грунтах необходимо придерживаться определенного порядка. Когда яма будет готова, ее боковые стенки прокладывают гидроизоляционными материалами. Это может быть толь либо полиэтилен. После этого котлован засыпают песком, насыпка производится слоями. Все слои, имеющие толщину 20-30 см, нужно утрамбовывать. Гидроизоляция защитит песок от заиливания.

Следующим этапом является установка опалубки. Подушку из песка укрывают гидроизоляционным слоем, после чего в опалубку устанавливают арматурные прутки. Финальным этапом является заливка фундамента бетонной смесью, делающейся особым способом. Верхнюю арматуру укладывают на сырую бетонную смесь до завершения соответствующих работ. Арматуру необходимо соединять именно способом вязки, так как сварочное соединение добавляет конструкции ломкости и хрупкости.

Свайные фундаменты на пучинистых грунтах своими руками

Такой фундамент менее популярен, чем предыдущие типы. Это объясняется тем, что работы по его возведению требуют больших затрат труда и привлечения специальной техники. Такой фундамент, как правило, возводится в том случае, если почва промерзает глубже 1,5 м. Свайное основание может быть использовано при возведении каркасных домов.

При строительстве частных домов сваи обычно заглубляются на 3-4 м. Самым популярным решением при постройке малых жилых зданий является применение свай из железобетона, дерева и бетона. Они могут быть забивными, винтовыми или набивными. При возведении фундамента необходимо следить за правильным отводом вод. Для этого обустраивается дренажная система и устраивается гидроизоляция базиса.

Любой фундамент, расположенный на земельном участке, подвергается усадке. Как известно, в холодное время года пучинистые массы промерзают и расширяются в объеме из-за высокого содержания влаги. Пласты грунта приподнимаются в заданных глубиной промерзания рамках. Деструктивные процессы происходят за счет деформационных сил. Это наблюдается в том случае, если периметральная часть основы не противостоит силам пучения. Неравномерная усадка конструкции возникает из-за неравномерного действия пучинистых сил. Подъемы и опущения со временем накапливаются, на поверхности фундамента возникают трещины. Согласно строительным нормам и правилам, это явление недопустимо, так как это может привести к полному разрушению фундамента.

Некоторые могут решить, что фундаменты, возведенные на пучинистых грунтах, – достаточно опасные конструкции, имеющие недолгий срок службы. Однако большинство зданий строится на пучинистых грунтах. При правильном строительстве фундамента на пучинистых грунтах он может прослужить до ста лет.