Фундамент на глинистой почве своими руками: советы и рекомендации

Главная |Строительство |Какой фундамент лучше на глинистой почве?

Дата: 9 ноября 2018

Коментариев: 0

Основой любого строения является фундамент, определяющий срок службы объекта строительства. Затраты на обустройство основания составляют третью часть от суммы общих сметных расходов и экономить на нем нецелесообразно. Далеко не всегда качественные строительные материалы гарантируют прочность. Немаловажное значение имеет поверхность, на которой осуществляется строительство. Фундамент на глинистой почве коренным образом отличается от заливки основания в черноземных районах.

Сооружение надежного фундамента на пучинистой основе – серьезная задача. Ведь она может повести себя непредсказуемо, что связано со способностью удерживать влагу, выталкивать постройку. Коварная глина легко размывается водой, теряет целостность, открывает доступ влаги к элементам сооруженного здания.

До того, как осуществлять строительство на проблемной почве, изучите ее свойства, определитесь с типом конструкции. Цена ошибки высока. Это трещины, провалы и возможное разрушение постройки. Строительство капитального объекта в зоне глинистых грунтов требует помощи проектных организаций. Если планируется возведение хозяйственной постройки, бани или помещения для транспортного средства, то с этой задачей можно справиться самостоятельно, изучив рекомендации, указанные в материале статьи.

Основная особенность глины – способность быстро размываться под действием воды, не пропуская при этом ее вглубь

Подготовительные мероприятия

Если выбора нет и придется возводить фундамент на глиняной почве, уделите особое внимание следующим моментам:

типу глиносодержащего грунта, который определяется при изыскательских работах, предусматривающих бурение, взятия проб на будущей глубине основания. Геологическую разведку выполняйте в весенний период, когда уровень грунтовых вод максимальный, что позволяет провести детальные исследования;
уровню промерзания грунта для вашей местности, который для конкретного региона определяют, используя справочную информацию;
концентрации влаги. Определить влажность можно, оставив образец высыхать на открытом воздухе. Если процесс займет несколько часов, то это свидетельствует о повышенной влажности, вызывающей вспучивание;
глубине водоносных слоев, находящихся в верхних слоях грунта. Выполнив бурение шурфа и, ориентируясь по расположенному рядом колодцу, вы оцените уровень расположения водоносных пластов.

Остановимся детально на видах глинистых грунтов.

Глинистые почвы называют пучинистыми, а перед началом строительства настоятельно рекомендуют провести исследования состава и однородности грунтов на участке

Требования к основанию

Чтобы избежать фундаментных деформаций, необходимо владеть информацией о причинах их появления. Основными из них являются:

просадка;
выпучивание;
смещение со сдвигом.

Причиной просадки фундамента является несоответствие фактической опорной площади ее норме. Возникновение выпучивания и бокового сдвига связывают с неправильной глубиной закладки основания, когда на фундамент воздействует замерзший грунт.

Какой же фундамент на глине лучше выдержит все нагрузки с учетом горизонтальных и вертикальных колебаний при промерзании грунта? Требований, которые предъявляются к такому основанию, не так уж много:

запрещается заниматься закладкой фундамента, сделанного из блочных элементов;
обязательное использование армирующего каркаса по всей площади;
наличие более значительной по ширине подошвы (если сравнивать с верхней частью фундамента);
применение материала для гидроизоляции подошвы.

Разновидности глинистой почвы

Для глинистых грунтов характерной особенностью структуры является наличие микроскопических пластинок, в зазоре между которыми концентрируется и сохраняется влага. Этот нюанс вызывает склонность почвы к значительному увеличению объема при отрицательной температуре, когда замерзшая вода вспучивает массив и постепенно вытесняет основу постройки.

Можно самостоятельно попытаться размять рукой грунт. Из суглинистых фракций «колбаска» растрескается, а пластичная масса свидетельствует о том, что перед вами глина, представляющая сложность для строительства.

В различных регионах почва отличается. До того, как выполнять фундамент на глинистой почве, определите, какой грунт находится на вашем участке:

Глина, которая пригодна для сооружения фундамента, отличается однородным составом, а уровень промерзания расположен выше водоносных слоев. Пластичность массы и высокая сыпучесть затрудняют сооружение надежной основы будущего здания.
К примеру, глинисто-песчаная смесь с содержанием мелкой каменной фракции является надежной базой, слабо подверженной вспучиванию. Строительство не доставит проблем, а устойчивость и долговечность постройки будут обеспечены.
Глинистые почвы бывают разными. Если в грунте процент содержания чистой глины колеблется в пределах от 5 до 10, то перед нами супесь
Суглинки характеризуются наличием песка, объем которого составляет порядка 2/3 от общей массы. В зависимости от процентного содержания глины, делятся на тяжёлые, средние и легкие виды. Повышенная склонность к вспучиванию затрудняет строительные мероприятия.
Супеси, содержащие до 10% глины и именуемые плавунами. Как правило, такой грунт перемещается под влиянием подземных водяных пластов и, практически, не используется для возведения объектов, но использование свай позволяет осуществлять постройку на этом виде почвы.
Песчаники, включающие не более 10% глинистой массы, хорошо пропускают воду, уплотняются под воздействием массы постройки и пригодны для строительства.

Создание дренажной системы

При высоком залегании грунтовых вод, особенно, если они располагаются выше уровня промерзания, рекомендуется перед закладкой основания выполнить дренажные работы. Они заключаются в формировании вокруг будущего строения траншей с засыпкой гравием или системы труб с отверстиями, расположенных в земле под уклоном. Такой дренаж обеспечит отвод воды от фундамента.

Пучинистые грунты и особенности строительства

Почвенные массивы, которые расширяются под воздействием низких температур и оказывают разрушительное влияние на элементы строительной конструкции, относят к пучинистым грунтам. Процессам пучения подвергаются супеси, рыхлые глинистые и высокопористые почвы, которые способны удерживать влагу.

Прежде чем приступать к возведению фундамента, необходимо провести исследования верхних слоев поверхности. Согласно руководствам описания ГОСТ различают 5 типов почвы:

непучинистые – крупнообломочные почвы, галька, гравий, крупный и средней фракции песок, хорошо фильтрующие жидкости;
слабопучинистые грунты – возвышенные и холмистые места, которые хорошо увлажняются атмосферными осадками;
среднепучинистые – слабовсхолмленные места с затяжными склонами, где увлажнение происходит верховодкой и атмосферными осадками;
сильнопучинистые – заболоченные местности, в которых ситуацию усугубляется притоком грунтовых вод;
чрезмерно пучинистые – грунты текучей пластичности и консистенции, находящиеся в обводненном состоянии вследствии малой плотности сложения почвенных слоев.

В таблице привдены параметры степени пучения грунта, но в реальности, лучше вычисление этих паказателей доверить профессионалуИсточник kamtehnopark.ru
В процессе определения мероприятий по предупреждению деформации производят рассчет соответствующего коэффициента.

Подготовка ленточной основы

Фундаменты для строений можно выполнить на глинистом грунте, используя ленточную основу. Фундамент на глинистой почве с повышенной влажностью будет дороже аналогичного сооружения на не проблемном участке.

Прочную ленточную основу создать несложно, если воспользоваться технологией, выполняемой по предложенному варианту:

Произведите разметку строительной площадки согласно требованиям проектной документации.
По периметру контура выкопайте траншею, размер которой должен в 3 раза превышать ширину будущего фундамента, а глубина – точку промерзания.

Для строительства загородных домов на супесях и суглинках, с глубоким залеганием грунтовых вод можно закладывать ленточный фундамент

Основание выполняйте на 25% шире, по сравнению с его верхом. Это позволит снизить реакцию со стороны грунта, увеличить площадь опоры, предотвратить деформацию или проседание здания.
Соберите деревянную, шиферную или металлическую опалубку в зависимости от имеющегося на объекте строительства материала.
Засыпьте дно траншеи гравием слоем не менее 15 см, утрамбуйте.
Уложите слой песка, повторно уплотните песчано-гравийную подушку под фундамент, которая позволит компенсировать реакцию грунта, удалит с основания излишек влаги.
Застелите поверхность дна и стенки рубероидом или полиэтиленовой пленкой для гидроизоляции основы.
Смонтируйте в полости армированный каркас усиления, используя проволоку, зафиксируйте его элементы.
Подготовьте бетонный раствор согласно рецептуре, залейте его в опалубку до необходимой высоты ленты.
Удалите воздушные полости, используя арматуру или глубинный вибратор.
Спланируйте бетонную поверхность будущего основания.
После высыхания застелите поверхность гидроизоляционным покрытием из рубероида.

Заглубление монолитной ленточной основы на метр ниже уровня залегания водоносных слоев, находящихся в грунте, обеспечит компенсацию усилий почвы, сформирует устойчивую основу для любой постройки. Несмотря на множество недостатков, используя преимущества глины, выдерживающей значительные усилия от массы строения, можно сформировать крепкую конструкцию для строительства здания.

Глубина фундамента на глинистой почве напрямую зависит от глинистой составляющей, уровня промерзания и залегания грунтовых вод

Какие фундаменты можно строить

При соблюдении рекомендаций СП 22.13330 даже на сильно вспучивающихся грунтах допускается устройство любых типов фундамента. В малозаглубленных вариантах необходимо увеличить толщину подстилающего слоя. Пазухи котлованов лент глубокого заложения, столбчатых фундаментов следует засыпать инертными материалами, в которых глины нет по умолчанию. В низких ростверках по оголовкам свай в обязательном порядке остается технологический зазор 20 – 40 см между землей и балками, защищенными по бокам листовыми материалами.

Плитный фундамент

Преимуществом плавающей плиты является максимально возможная поверхность опирания. Несущая способность обеспечивается по умолчанию, с неравномерными силами пучения эта конструкция справляется без проблем. Однако строительство плитного фундамента на глине следует дополнить несколькими мероприятиями:

подстилающий слой из песка, щебня (при низком, высоком УГВ, соответственно);
кольцевой дренаж из перфорированной щелями гофротрубы в геотекстиле;
утепление отмостки на ширину 0,6 – 1,2 м.

Теплопотери сквозь плиту, одновременно являющуюся полом по грунту, неизбежны. Однако это позволяет сохранить плюсовую температуру подо всей подошвой. Горизонтальный слой экструдированного пенополистирола ЭППС не позволяет промерзнуть прилежащей к дому глинистой почве, дрены отводят влагу.

Существует модификация плитного фундамента УШП (утепленная шведская плита), в которой пенополистирол уложен под ж/б конструкцию. УШП имеет в верхней части контур теплого пола. В этом случае теплопотери сквозь железобетон отсутствуют. Однако утеплитель сохраняет геотермальное тепло недр, промерзание под домом так же невозможно.

Ленточный фундамент

Если заказчику необходим эксплуатируемый подвальный этаж, выбор заглубленного ленточного фундамента происходит по умолчанию

В этом случае практически не важно – на глинистых или песчаных грунтах производится строительство. Под подошвой на глубинах ниже промерзания вспучивание отсутствует

Подстилающий слой имеет минимальную толщину 20 см, служит исключительно для выравнивания дна котлована.

Однако у ленты глубокого заложения огромная площадь наружных поверхностей:

со всех сторон на подземные стены зимой давит вспучивающийся грунт;
внутренние помещения не позволяют произвести внутреннюю отсыпку, которая бы компенсировала давление грунта.

Поэтому лента делается шире (от 40 – 60 см), пазухи котлована засыпаются песком, щебнем, ПГС, чтобы обеспечить слой 40 см минимум возле несущих конструкций.

У малозаглубленных лент МЗЛФ наоборот, площадь боковых граней минимальна, касательные силы вспучивания практически отсутствуют. Зато ярко выражено неравномерное пучение грунтов под подошвой. Поэтому технология строительства несколько изменяется:

качественный дренаж на уровне подошвы МЗЛФ;
утепление отмостки + теплоизоляция наружных граней ленты (цоколя);
увеличение толщины подстилающего слоя до 60 – 80 см под подбетонкой.

Причин этому несколько:

траншею с не осыпающимися бортами можно вырыть исключительно в глине;
идеально ровные стенки в земле сделать невозможно, поэтому зацепление с почвой будет максимальное;
во время промерзания неизбежно возникнут серьезные выдергивающие нагрузки.

Кроме того, при заливке в траншею сложнее обеспечить герметичность слоя гидроизоляции. При укладке арматурных каркасов на уложенную в щелевой фундамент пленку неизбежны проколы и порывы. В данном случае можно применить экструдированный пенополистирол в качестве несъемной опалубки закрепив его на стенки траншеи (подойдет только для глинистых грунтов, т.к. другие грунты запросто могут осыпаться в самый неподходящий момент).

Свайный фундамент

Идеальным вариантом для сложной геологии и рельефа участка является строительство свайно-ростверкового фундамента. При любом составе грунтов сваи насквозь проходят пучинистые, нестабильные горизонты, опираются на пласт с высокой несущей способностью.

Сооружение столбчатой конструкции

Свайный фундамент на глинистой почве имеет свои преимущества. При установке свай можно войти в твердый слой, не подверженный отрицательному влиянию перепадов температуры и грунтовых вод. Этот вид основания эффективен при близко расположенных подземных водах. Расширения нижней части опор увеличат устойчивость конструкции, ее противодействие выталкивающим усилиям. В качестве столбчатого фундамента могут применяться:

железобетонные столбы, забиваемые в виде специальных свайных полей. Под капитальные стены, армированные бетонные опоры погружают рядами, под опорные колонны – кустовыми группами, а под отдельные стойки монтируют индивидуальные столбы. Уложенные на сваи ростверки объединяют конструкцию в монолитную основу;
буронабивные сваи, формируются путем предварительного бурения скважин увеличенного диаметра с интервалом в 2,5 метра. Они располагаются по углам постройки и под капитальными стенами. Основание заполняется песочной щебеночной подушкой, которая бетонируется 10-сантиметровым слоем. В полости опускаются металлические, полимерные или асбоцементные трубы, которые армируются и заполняются бетонным составом;
Винтовые опоры, основой которых являются прочные стальные трубы. Они легко закручиваются в грунт с помощью простых механических устройств.

Особенности технологии укладки фундаментов на глине

Заглубляемые на мелкую глубину фундаменты чаще всего укладывают своими руками. При этом главное – не ошибиться в приблизительных расчетах, учитывая в первую очередь степень пучения и несущую способность грунта. На основании этих расчетов выбираются габариты фундамента и толщина подушки из песка, щебня, гравия или шлака.

Рекомендуемая глубина закладки ленточного мелкозаглубленного фундамента на глине в условиях нашей страны от 50 до 100 см. Ориентировочные размеры такого фундамента показаны на рис. 2. Надземная часть основания не должна быть больше подземной его части, но может быть меньше ее. Самый распространенный вариант – глубина залегания и высота фундамента над землей 40-50 см.

При устройстве основания сначала копается траншея. На ее дно укладывается и тщательно трамбуется подушка из выбранного защитного материала. Затем ставится опалубка для монолитного или распорки для сборного фундамента, после чего заливается смесь для монолитного или устанавливаются блоки для сборного фундамента. Монолитный ленточный фундамент следует укрепить армировочной металлической сеткой.

Перед утеплением основание следует гидроизолировать. В качестве утеплителя чаще всего используются плиты из пенопласта. Они легки, дешевы, прекрасно удерживают в себе воздух, не позволяя фундаменту промерзать в самые сильные морозы. Другие теплоизоляционные материалы чаще всего обходятся дороже.

Хотя мелкозаглубленный фундамент на глине – не такое дешевое сооружение, самым важным является то, что при качественной работе здание, установленное на нем, сможет прослужить долгие десятилетия.