Возведение фундамента на слабых грунтах

• Столбчатый фундамент
  • Создание столбчатого фундамента
  • Защита опор от пучения
• Монолитный фундамент
• Незаглубленный ленточный фундамент в виде решетки

Схемы ленточных фундаментов.

Выбор его именно для легких домов на пучинистых грунтах обуславливается тем, что он может допускать деформации каркаса, которые не должны влиять на эксплуатационные и внешние качества дома. Если же грунты, на которые будет опираться незаглубленный или слабозаглубленный фундамент, являются скальными или крупнообломочными, возможно строительство и тяжелых каменных домов. Такой фундамент может быть представлен в столбчатом виде, в виде решетки или монолитной плиты.

Столбчатый фундамент

Схема сборного столбчатого фундамента.

Незаглубленный столбчатый фундамент оптимален для применения на слабо пучинистых или непучинистых грунтах при строительстве щитовых и небольших деревянных домов, хозяйственных построек или бань. Если подстилающие породы представлены скальными или крупнообломочными грунтами, возможно возведение и деревянных (брусовых или бревенчатых) домов.

Столбчатые незаглубленные фундаменты представляют собой опоры (стулья), расположенные на расстоянии 1,5-2,5 м по периметру здания. Такой фундамент довольно часто применяется в индивидуальном строительстве. Зачастую в качестве опор используются фундаментные блоки, которые опираются непосредственно на землю. На блоки опирается уже сам дом. Однако если здание строится на пучинистых грунтах, под опоры необходимо организовать песчаную подушку, чтобы снизить деформации здания.

В большинстве случаев при возведении столбчатых фундаментов на пучинистых грунтах в качестве опор можно использовать фундаментные или стеновые блоки, кирпичную кладку или столбики из бетона или пескобетона. Следует обратить внимание, что недопустимо использование в качестве опор на пучинистых грунтах керамических или силикатных кирпичей из-за их низкой морозостойкости.

Схема установки столбчатого набивного фундамента.

При наличии скальных или крупнообломочных подстилающих пород опоры могут быть установлены непосредственно на грунт, из которого удаляются слабые составляющие. В качестве опор в таком случае можно использовать бут, скрепленный пескоцементным раствором и представляющий собой монолитную конструкцию.

Отдельные случаи допускают использование деревянных опор для фундамента. Такие опоры изготавливаются из комлевой части дубовых или сосновых бревен диаметром до 30 см. Такие опоры устанавливаются в ямы и заливаются бетоном. Одним из самых больших недостатков такого способа является недолговечность таких опор. Они способны прослужить без потери эксплуатационных качеств только 10-15 лет. Чтобы увеличить этот срок, опоры можно пропитать отработанным маслом, дегтем или обжечь на огне.

Создание столбчатого фундамента

Перед началом возведения опор фундамента на пучинистых грунтах необходимо продумать их гидроизоляцию, чтобы защитить дом от излишнего увлажнения. Если не озаботиться гидроизоляционным покрытием, то вода за счет капиллярного эффекта поднимается по структуре кирпича, бетона или дерева. При этом создаются очаги плесени и гнили. Гидроизоляция обустраивается с помощью рубероида, толя или битумной мастики на границе фундамента и дома.

Если же в качестве опор используются керамзитобетонные блоки, их лучше всего полностью покрыть мастикой или другим подобным гидроизолятором из-за их слабой морозостойкости. Исключение составляет только та сторона фундамента, которая обращена внутрь подпола. Такая обработка поможет избежать переувлажнения блока и его разрушения под действием замерзшей влаги.

При разбивке фундамента на пучинистых грунтах стоит учитывать как смятие венца на опорах, так и деформации древесины при провешивании между опорами. К примеру, если расстояние между ними превышает 2,5 м, то нижний венец может разрушиться из-за больших усилий на опорах. Для избегания подобных ситуаций шаг опор уменьшают до необходимых расстояний, а нижний венец дома выполняют из бруса или бревна с большим диаметром.

Схема закладки фундамента в пучинистом грунте.

Оптимальным будет использование в качестве нижнего венца бревен из прочных пород. таких как дуб или лиственница.

При планировании столбчатого незаглубленного фундамента стоит обратить внимание и на забирку, то есть ту конструкцию, которая закрывает подпольное пространство. Если район строительства характеризуется повышенной влажностью, забирка должна выполняться из влагостойких материалов. Подходящим решением в таких случаях являются листы асбестоцемента или металла, которые будут закреплены непосредственно к стене. Также подойдут фасадные декоративные панели, морозостойкий пластик или цементно-стружечные плиты.

Защита опор от пучения

Высота опор при возведении столбчатых фундаментов определяет высоту первого венца дома. При недостаточной высоте дом будет быстро увлажняться, гнить и быстро потеряет свои эксплуатационные качества. Если же высота опор будет большой, это решит проблему увлажнения, однако повысит риск деформаций на пучинистых грунтах. Такой грунт при замерзании увеличивается в объемах, распространяясь во все стороны. Так как подпольное пространство дома представляет собой выемку в пучинистых грунтах, то смещение грунтов вокруг здания в эту сторону будет максимальным. На сильно пучинистых грунтах смещение может достигать 10-15 см, что может привести к опрокидыванию опор, расположенных излишне высоко. К таким последствиям могут привести и использование на пучинистых грунтах армированного незаглубленного или мелкозаглубленного ленточного фундамента.

В обратном случае, когда снаружи дома есть мощный снежный покров, согревающий грунт, пространство внутри подпола будет охлаждено сильнее. Грунт, граничащий с подполом, будет промерзать и выгибать опоры наружу, что также может привести к опрокидыванию здания.

Избежать подобных ситуаций поможет песчаная подушка, на которую будут опираться опоры дома. Песок нейтрализует грунтовые смещения в пучинистых почвах, позволяя опорам оставаться на своем месте. Кроме того, для увеличения устойчивости опор, ширина их основания должна быть не меньше половины высоты. На зимний период рекомендуется закрывать продухи в цоколе здания, чтобы разница температур воздуха под зданием и снаружи здания не была значительной и не привела к грунтовым смещениям. Дополнительной гарантией будет снеговая подушка вокруг дома, которая предохранит почву от излишнего промерзания.

Схема деформации фундамента при пучении грунта.

Пучинистые процессы в грунте приводят не только к опрокидыванию опор, но и к их движению в вертикальной плоскости. Причем разные опоры будут вздыматься-опускаться на разную высоту, что приведет к деформации конструкции дома. Зачастую сухой воздух внутри подпола и влажность снаружи приводит к тому, что внешняя сторона опор поднимается вверх, а внутренняя – остается на месте. Это приводит к перекосам дверных проемов и оконных рам, трещинам в стенах и проблемам с крышей. Такие деформации будут сезонными и их нельзя будет устранить косметическими ремонтами.

Чтобы избежать деформаций и перекосов, стоит тщательно утеплить пол первого этажа. Это приведет к тому, что грунт под домом будет промерзать в той же степени, что и грунт снаружи здания. Пучинистые явления при такой ситуации будут проявляться в гораздо меньшей степени. Кроме того, стоит организовать качественный отвод влаги от фундамента, организовав водоотвод с крыши и снегозадержание у дома.

Монолитный фундамент

На просадочных слабых грунтах, в условиях вечной мерзлоты или на пучинистых грунтах, где применение столбчатых фундаментов невозможно, применяется монолитный незаглубленный фундамент. Однако такой фундамент целесообразно применять только для легких зданий и сооружений. Они не вызывают в плите большого напряжения, а соответственно, не смогут вызвать ее разрушение. Кроме легких зданий возможно возведение жестких каменных строений, которые будут усиливать жесткость плиты на изгиб.

Монолитный фундамент (плита) укладывается непосредственно на поверхность почвы и «плавает» по ней при изменении климатических условий. Если плита будет исполнять роль пола первого этажа дома, возникает неравномерность промерзания грунта. Под плитой грунт будет более теплым, чем снаружи дома, потому будет проваливаться. Иногда такие провалы могут достигать 10-15 см. Потому такой тип фундамента должен обладать значительной жесткостью на изгиб, иметь хорошее армирование и достаточную толщину.

Схема монолитного фундамента.

В некоторых случаях при возведении монолитного фундамента возможно применение утеплителя для плиты. В таком случае между грунтом и плитой прокладывается слой утеплителя (пенополистирол толщиной около 10-15 см). Это позволяет уменьшить теплопотери здания через фундамент, а также уменьшить разницу температур грунта под зданием и вокруг него, снижая вероятность провалов грунта. При этом под утеплитель необходимо сделать песчаную подушку толщиной 30-40 см. Еще одной возможностью снизить разницу температур грунтов является прокладка утеплителя вокруг дома.

Монолитный незаглубленный фундамент может применяться только на тех грунтах, в которых имеется постоянный уровень грунтовых вод, на слабых просадочных или сильносжимаемых грунтах (глины или супеси, пылеватые грунты, торфы), в тех условиях, когда трудно осуществить дренаж влаги.

http://www.youtube.com/watch?v=fiXixroRn5c

Незаглубленный ленточный фундамент в виде решетки

Решетчатый тип незаглубленного фундамента применяется при строительстве на пучинистых грунтах или слабых просадочных грунтах. По своим свойствам решетчатый фундамент аналогичен монолитной плите, то есть располагается на поверхности почвы и перемещается по ней под действием пучинистых явлений. Главной особенностью, в чем ленточный фундамент в виде решетки отличается от монолитного, является наличие дощатой опалубки не только по периметру, но и внутри фундамента, позволяя создать ленточный фундамент с ячеистой структурой. Такой ленточный фундамент имеет высокую жесткость на изгиб, однако для его возведения необходимо меньшее количество арматуры и бетона, чем для монолитной плиты.

http://www.youtube.com/watch?v=oPLlu0elCoM

Схема армирования углов ленточного фундамента.

Несмотря на все его достоинства, ленточный фундамент в виде решетки применяется достаточно редко из-за сложности и дороговизны возведения дощатой опалубки. Однако в последние годы строительная промышленность предлагает использовать в качестве несъемной опалубки экструдированный пенополистирол. Такой подход позволяет снизить стоимость возведения опалубки и улучшает теплоизоляцию фундамента, так как пенополистирольные вставки будут играть роль теплоизолятора.

При планировании и возведении любого типа незаглубленного фундамента необходимо в первую очередь сделать приямок и запроектировать систему коммуникаций, которые будут подведены к дому: водопровод и канализация. После возведения фундамента (особенно это относится к монолитной плите и решетчатому фундаменту) работы по подводу коммуникаций вызовут гораздо большую трудность.

http://www.youtube.com/watch?v=xs_hvSwr4Fg

Стенки приямка необходимо сделать независимыми от самого фундамента, чтобы их перемещения на пучинистых грунтах не создавали в фундаменте дополнительных напряжений.