Профессиональным строителям достаточно часто приходится делать фундаменты на пучинистых грунтах. За годы практики они научились эффективно справляться с проблемой пучения, и сегодня возводят высоконадёжные основания. Но различные сооружения строят не только мастера.
Иногда этим занимаются обычные люди. Специально для них мы написали статью, раскрывающую основные моменты вспучивания земли и дающую советы относительно его нейтрализации.
Оглавление статьи:
Что собой представляет пучение грунта?
Изучение грунта — первостепенная задача перед возведением основания.
Пучение есть не что иное, как одно из свойств грунтовых масс, которое сводится к увеличению объёма в процессе замерзания.
Подобная особенность объясняется наличием в земле воды. Когда она превращается в лёд, повышается объёмная составляющая. Поэтому при большом содержании влаги в грунте вспучивание неизбежно.
Некоторые грунты слабо подвержены пучению, в то время как другим оно присуще в большей степени.
Существуют также непучинистые грунтовые массы. В этом случае глубина закладки несущей конструкции не имеет никакого значения.
В целом специалисты рекомендуют заглублять основания ниже уровня промерзания. Тогда вероятность проблем во время использования постройки значительно снижается.
Как действует пучение на несущие конструкции и чем это грозит?
Когда фундамент на пучинистом грунте заложен в районе промерзания земли, с наступлением холодов почва начнёт расширяться. Основание слегка приподнимется вверх, несмотря на значительный вес постройки. Это может привести к неблагоприятным последствиям, снижающим долговечность сооружения.
При закладке ниже уровня промерзания пучение никуда не исчезает. Однако его воздействие осуществляется по касательной. Может основание и приподняться, так как грунтовые массы сильно действуют не стеновые конструкции со стороны боковых участков. Другое объяснение подъёма – значительная площадь, по которой основа соединяется с грунтом.
Описанные события наблюдаются у древесных или каркасных построек небольшой массы. В то же время нагрузочные горизонтальные показатели у таких сооружений не отличаются слишком высокими величинами. Получается, нагрузка не имеет способности к компенсации пучинистых сил с боковых сторон.
Большинство проблем, связанных с фундаментами на пучинистых грунтах, возникает во время оттаивания влаги.
Грунтовые массы опускаются, что вызывает просадку несущей конструкции. Причём изменения часто носят неравномерный характер. Постройка перекашивается, основа рано или поздно приходит в полную негодность.
Способы противодействия пучению
Если фундамент располагается на проблемном грунте, предпринимают ряд мер, среди которых имеет смысл выделить следующие:
- Замена грунта, который находится под основанием, на непучинистый. Под несущую конструкцию засыпают песок и щебёнку. Обратную отсыпку тоже выполняют непучинистыми материалами. Но этот приём используется, когда надо снизить боковое пучение.
- Закладка фундамента на пучинистом грунте со стеновыми конструкциями, отличающимися гладкостью. Трудности, вызываемые пучением, решаются за счёт гидроизоляционной прослойки на боковых стенах. Именно она снижает сцепку грунтовых масс и основы сооружения.
- Обустройство основания, нижняя часть которого делается в виде расширенного монолита. Вариант подходит для многих типов несущих систем. Например, для ленты, столбов и свай.
- Прокладка горизонтальной теплоизоляции грунтовых масс относительно периметральной части строения. Способ эффективен лишь при наличии отопительной системы и нормально утеплённом цокольном этаже. Дело в том, что под хорошо отапливаемым сооружением в комплексе с тепловой изоляцией пучение действует не столь сильно.
Необходимо помнить, чем ближе влага залегает к поверхности, тем выше воздействие пучинистых сил. Исключение составляют лишь непучинистые грунтовые массы.
Большое количество влаги в земле приводит также к её размытию. Иногда в жидкостях встречаются вещества, негативно влияющие не бетонные конструкции и армирующие изделия. Все перечисленные проблемы решает гидроизоляционная прослойка.
В процессе составления проектной документации следует учитывать сезонное изменение залегания воды. В тех или иных регионах жидкость поднимается на разную высоту. Решением вопроса с грунтовой влагой в таких ситуациях становится создание дренирующей системы. Она снижает пучение в районе фундамента.
Методы возведения основания на грунтах с пучинистыми свойствами
Расположения основания ниже уровня промерзания грунта — залог его устойчивости в будущем.
Распространенным решением проблемы возведения надежного основания на грунтах с пучинистыми свойствами является глубокое расположение основы, которое будет находиться ниже уровня промерзания почвы.
Данное решение будет надежно предотвращать воздействие пучения в нижней части основания, однако боковые стенки базиса по-прежнему будут не слишком надежно защищены от такого рода деформационных воздействий.
При недостаточной прочности закладываемого основания, материал может быть деформирован или смещен.
При закладке базиса на большую глубину, данный способ будет существенно бить по карману, поскольку потребуется большое количество материала.
Как правило, оптимальный фундамент на пучинистых грунтах должен надежно сопротивляться воздействию пучения, а также равномерно распределять деформационные явления по всей площади основания, чтобы не допускать повреждения стен.
С данной проблемой, как нельзя лучше, справляется мелкозаглубленный базис, который характеризуется небольшой глубиной закладки. Неглубокая закладка нивелирует касательное влияние проблемного грунта, ведь основание представлено монолитным сооружением.
Чтобы мелкозаглубленное основание надежнее справлялось со своей работой, под ним устраивают специальную подушку, которая состоит из материалов, не подверженных пучинистым свойствам. Это может быть песок либо щебень средних размеров.
После заливки бетонной смеси, внешнюю сторону основания, вплоть до самой подушки, также прокладывают непучинистыми материалами, а затем присыпают землей.
Столбчатый базис на грунтах с пучинистыми свойствами
При частном малоэтажном строительстве, который выполняется в условиях пучинистого грунта, оптимальным решением может стать использование столбчатого основания.
Грамотный столбчатый фундамент на пучинистых грунтах обычно устраивается ниже уровня промерзания.
Данный способ позволяет сэкономить значительную сумму денег. Чтобы избежать напряжения, касательно воздействующего на опорные столбы, следует сделать выбор в пользу столбов из железобетона.
Столбчатые основания, которые выполнены с применением железобетонных конструкций, представляют собой оптимальное решение для заложения базиса на грунтах, характеризующихся пучинистыми явлениями. Данная технология является очень удобной и обладает высокой технологичностью, поскольку подходит и для таких типов грунта, как:
- заболоченные области;
- сырые участки;
- почва с высоким уровнем залегания грунтовой влаги.
На таких почвах столбчатое основание может быть представлено таким типом конструкции, в котором к опорному каркасу жестко привязывается анкерная площадка, служащая опорой для строения.
Несущие столбы такого основания могут быть представлены следующими изделиями:
- Асбоцементные трубы с армированной внутренней стенкой, заполненные бетоном.
- Железобетонные конструкции.
- Металлические трубы, защищенные с внутренней стороны песчано-цементным составом, а с внешней – металлом или эпоксидной смолой.
В качестве арматуры может использоваться проволока, чей диаметр составляет 6-12 мм, а также стержни из металла либо металлические отходы: части водопровода, газопроводные трубы, уголки.
Приготовление бетона следует производить только с использованием высокомарочного цемента. На роль заполнителя подойдут песок или щебень из гранита. Чем жестче бетон – тем прочнее его структура.
Как изготовляют ленточные монолитные сооружения?
Чтобы грамотно установить ленточный фундамент на пучинистых грунтах, следует придерживаться определенного порядка.
На начальном этапе готовится котлован, глубина которого представлена значениями от 0.5 м. до 0.7 м.
После того, как яма готова, ее боковые откосы прокладываются материалами с гидроизоляционными свойствами. Это могут быть как толь, так и полиэтилен.
Затем котлован засыпается песком, при этом насыпка идет слоями. Каждый слой, толщина которого должна составлять от 20 до 30 см, необходимо утрамбовывать.
Гидрозащита обеспечивает успешное противодействие песка заиливанию. Последующий этап характеризуется проведением работ по установке опалубки. Хотим отметить, что если вы не знаете как правильно делать опалубку или заливать бетон, то у нас вы всегда можете заказать строительство фундамента под ключ.
Подушка из песка укрывается прослойкой с гидроизоляционными свойствами, после чего в опалубку устанавливаются прутки из арматуры, диаметром до 1.2 см.
На финальном этапе работ идет заливка основания бетонной смесью, которую готовят определенным образом. Укладка верхней арматуры происходит непосредственно на сырую бетонную смесь, до того, как соответствующие мероприятия будут завершены. Очень важно соединять арматуру именно методом вязки, поскольку сварочное соединение привносит в структуру основания хрупкость и ломкость.
Использование оснований свайного типа
Свайные основания по своей популярности несколько уступают столбчатым и ленточным типам оснований в таком сегменте, как частное малоэтажное строительство.
Причиной тому служит повышенная трудоемкость работ, характеризующаяся привлечение специализированной техники.
Как правило, свайный фундамент на пучинистых грунтах применяется в том случае, если глубина промерзания почвы превышает отметку в полтора метра. Также свайное основание целесообразно использовать при возведении каркасного типа остова.
Если речь идет о частном строительстве, то здесь обычно используется глубина свай, не превышающая таких значений, как 3-4 м. В нашей компании вы можете заказать и сваи, и фундамент по среднерыночным ценам. Очень популярным решением при возведении малых жилых строений является использование забивных свай из таких материалов, как:
- дерево;
- железобетон;
- бетон.
Сваи бывают представлены следующими типами:
- железобетонные забивные;
- набивные бетонные и железобетонные;
- винтовые.
Главное при возведении основания на пучинистом грунте – следить за качественным отводом вод. Для этого могут использоваться как дренажная система, так и устройство гидроизоляции базиса по обеим осям.
Кратко о неравномерной осадке оснований сооружений
Неравномерное проседание фундамента — это смерть для всего строения, исправление таких вещей стоит больших денег, особенно, если здание большое.
Как вам уже известно, с наступлением холодов пучинистые массы промерзают вследствие содержания влаги. Объём повышается, грунт выпучивается. Пласты приподнимаются в рамках, заданных глубиной промерзания.
Любая несущая конструкция, расположенная на земельном участке, обязательно подвергнется неравномерной усадке.
Свой вклад в деструктивные процессы внесут деформационные силы. Всё это наблюдается, если периметральная часть постройки не противостоит пучению.
Почему возникает именно неравномерная осадка? Причина кроется в неравномерном же воздействии пучинистых сил. Подъём и последующее опускание спустя какой-то временной промежуток накапливаются.
На поверхности фундамента образуются трещины. Согласно установленным правилам, они являются недопустимыми, так как приводят к полному разрушению основания.
Если взять за основу проблемы осадку, необходимо обязательно учитывать тип стеновых конструкций возводимого сооружения.
Стены бывают либо лёгкими, либо тяжёлыми. Исходя из этого, на пучинистом грунте вполне реально без особых сложностей возвести постройку из следующих материалов – древесина, пеноблоки, бетон, кирпич. В конечном итоге стенки оказывают непосредственное влияние на закладку основы, которая должна комплексно учитывать все нагрузки.
После прочтения статьи у вас может сложиться мнение, будто фундаменты на пучинистых грунтах – весьма опасные конструкции, которые не отличаются длительным сроком службы. Откроем небольшой секрет, хотя он и не является никакой тайной. Сегодня на грунтах с большим содержанием влаги строятся тысячи домов. При должном подходе они служат десятки и сотни лет. Пучение ни на что не влияет, так как несущая конструкция изначально закладывается правильно и учитывает все возможные трудности.