Фундамент на глине, какой фундамент построить на глине — Стройфора

Сложности строительства на глинистых грунтах

Основными проблемами при строительстве фундамента на глинистых почвах является вероятность просадки, обламывания и вспучивания основы здания. Произойти это может под воздействием слишком большого давления на фундамент, или по причине недостаточной глубины его заложения.

В зоне особого риска находятся дома, стены которых построены из легких стройматериалов – пеноблоков, например (какой нужен фундамент для дома из пеноблоков). Силы пучения в глинах можно уравновесить только тяжелой надземной частью – кирпичной, каменной или железобетонной.

Перед тем, как начать строительные работы, следует провести следующие подготовительные этапы:

• Первичное изучение состава почвогрунта
• Установка пролегания грунтовых вод и их глубины
• Установление уровня промерзания грунта.

Если в ходе исследования будет установлено, что уровень протекания грунтовых вод находится выше уровня промерзания почвы, то следует провести дополнительные строительные работы для профилактики затопления:

• Проведение сточной системы
• Осушение слоев почвы

Если грунтовые воды пролегают в крайне неудобном месте для строительства и устранить их нет возможности, можно прибегнуть к постройке фундамента здания, расположенного на сваях.

Чтобы уменьшить уровень охлаждения грунта, рекомендуется утеплять его при помощи пенопласта или керамзита, установленного на фундаменте.

При работах необходимо учитывать основные особенности строительства на глинистых грунтах.

Основное требование к строительству – как можно большая осторожность при работе. Необходимо предварительно изучить грунт и работать с учетом его особенностей.

Глинистая почва подразделяется на следующие виды:

1. Глина. Почва с максимальным содержанием глины.
2. Супесь. Смесь песка и глины. Глина достигает 5% от общей массы.
3. Суглинок. Смесь грунта и 10% глины.

Любая почва, в составе которой глина имеет более 1/3 части, считается глиной.

При работах на данном типе грунта следует помнить основные его характеристики:

• Глина имеет достаточно мягкую консистенцию
• Глина легко может менять свою форму
• При намокании глина подвержена резким и стремительным изменениям.

При изучении особенностей почвы следует знать классификацию глин и их особенности.

Основные виды глины:

1. Красная. Она содержит в себе большое количество песка. Благодаря его содержанию, в глину легко попадает влага. Поэтому данный вид грунта наиболее часто подвержен изменениям и разрушениям.
2. Голубая. Глина с более высокой прочностью. Она практически не пропускает влагу, поэтому значительно меньше подвержена разрушениям. Влага, попадающая на данный вид глины, может накапливаться на ней.

Чтобы понять, какой тип глины расположен на строительном участке, можно провести самостоятельные работы по изучению либо обратиться в специальные органы, отвечающие за состояние почв.

При проведении работ потребуются следующие инструменты:

• Скважина производится при помощи бура
• Специальные трубы для фундамента
• Мелкий щебень или гравий
• Песок
• Вода
• Арматурная сетка или прутья
• Раствор бетона

Мерзлотоведение – это раздел инженерной геологии и очень серьезная наука, которая в числе прочего разрабатывает особые методы исследования особенностей промерзших грунтов и способы качественного строительства на этих крайне непростых грунтах.

Влажная глина промерзает довольно сложным образом. Глина замерзает не сразу всем массивом, так как она имеет поры, хотя визуально это и не заметишь. Сначала становится льдом вода в крупных порах и цементирует частицы грунта, в результате чего слабая глина превращается в скальный грунт, который можно разрабатывать только киркой, а то и взрывчаткой. Увеличение объема при замерзании около 9%. Понятно, что весной эта скала превратится в грязь.

Но на замерзании воды в порах грунта дело не заканчивается, поскольку в течении долгой зимы идет процесс постоянного возрастания влажности глины, по причине подсоса грунтовой воды из нижнего горизонта. А если УГВ высокий и эта вода рядом – замерзший грунт может вобрать ее столько, что образует целые прослойки из льда, при этом настолько увеличит свой объем, что легко и просто поднимет дом, вспучит дорожную одежду из асфальтобетона, деформирует железнодорожные полотна и взлетную полосу аэродрома и т. подобное. Десятки сантиметров пучения зимой – явление нередкое.

А весной налицо результат этого явления, получившего название морозного пучения – жидкий растаявший грунт становится грязью, асфальт разрушен, на дороге ямы и выбоины, здания дали просадку, а фундамент пошел трещинами. И ремонт зачастую уже не поможет.

Еще одно «интересное» явление – промерзший водонасыщенный грунт имеет свойство смерзаться с фундаментом, в том числе и со сваей, как и с любой подземной конструкцией. Давление от мерзлого грунта, возникающее при этом, настолько велико, что ломает сваи. На вертикальные поверхности фундаментных стен эти силы действуют по касательной, и разрушая, и выталкивая строения из земли.

Но профессиональные строители и дорожники не просто имеют кучу неприятностей от процесса морозного пучения, а вполне эффективно с ним борются. Способы разные, иногда с применением химии. Но на своем участке лучшим методом борьбы с пучинами является простое средство – осушение. Если удалось отвести воду, устроив эффективную систему дренажа, то пучение или не возникнет, или будет намного слабее.

Но прежде чем бороться, нужно узнать врага в лицо. Чтобы возвести капитальный дом на глинистом грунте, нужны геологические исследования и проектные расчеты. Обращение в проектную организацию в данном случае будет практичным решением, а строительство с соблюдением технологий, и по проекту, выполненному специалистами, избавит от неприятных сюрпризов в дальнейшем.

В случае, когда строится баня, гараж или небольшой дом, выполнить качественный фундамент на глинистой почве возможно самостоятельно, изучив вопрос технически и руководствуясь строительными нормативами.

Выбор вида фундамента на глине зависит как от глубины промерзания, так и от высоты прохождения подземных вод.

Если УГВ намного ниже глубины промерзания, то возможен выбор для небольшого строения МЗЛФ – мелкозаглубленной монолитной ленты. При этом есть несколько особенностей:

• Сечение ленты нужно принять в виде трапеции, опирающейся на широкое основание, или сделать Т-образное уширение подошвы ленты. Эти меры приведут к увеличению площади подошвы фундамента, и как следствие – к снижению удельного усилия на фундамент от грунта.

• Под фундамент необходима подушка – не менее 40 см крупного песка, уплотненного послойно, слоями до 10 см. подушка может быть выполнена из щебня или пескогравийной смеси. Главное – это основание будет дренирующим, то есть отведет от фундамента воду. Еще одна функция подушки – она является амортизатором.

• Наружная вертикальная гидроизоляция фундамента обязательна, и выполнять ее нужно, используя рулонные гидроизоляционные материалы высокой прочности. Создав скользящую поверхность, гидроизоляция ослабит сцепление мерзлого грунта с фундаментными стенами, не позволит глине налипать на фундамент. В результате увеличившая свой объем замерзшая глина будет сдвигаться своей массой отдельно от стены фундамента, не вызывая его сдвиг, поднятие и разрушение. Утеплить фундамент – также мера рациональная. Конечно, если строится подвал с отоплением, утепление делают в любом случае.

• Отмостка вокруг постройки, имеющая в составе «пирога» утепляющий слой, значительно снижает действие сил морозного пучения на фундамент.

Второй случай – когда грунтовые воды проходят близко к поверхности, сложнее. В этом случае возможен выбор основания в виде армированной монолитной плавающей плиты.

Этот фундамент снимет проблему влияния пучений и сезонных подвижек на здание, так как по своей конструкции рассчитан не на борьбу с грунтом основания, а на движение вместе с ним, как лодка по поверхности воды. Поэтому данное основание и называют «плавающим». Один серьезный минус – этот фундамент самый затратный.

Другой возможный вид фундамента – свайный с уширением. Буронабивные сваи заглубляют на значительную глубину, ниже промерзания грунта, и кроме того, выполняют их не постоянного сечения, а с «пяткой». Уширение на конце сваи не позволяет силам морозного пучения вытолкнуть ее из-под земли. Одна из технологий устройства свай с уширением – технология ТИСЭ применяется многими частными строителями.

Свайно-винтовой фундамент также заслужил уважение частных строителей. Технология устройства надежного основания при сравнительно небольших материальных затратах и времени становится все более популярной. Сваи, изготовленные из стальных бесшовных труб с определенной толщиной стенки, прошедшие антикоррозионную обработку и внутри, и снаружи трубы, имеют винтовые лопасти на концах.

Одной из эффективных мер борьбы с пучением остается водоотвод и водопонижение на участке – то есть устройство дренажной системы.

Глинистые почвы бывают разными. Если в грунте процент содержания чистой глины колеблется в пределах от 5 до 10, то перед нами супесь. Суглинком называют почвы, в которых 10-20% чистой глины. А если ее более 30%, то грунт так и называют: «глина».

Основная особенность глины – способность быстро размываться под действием воды, не пропуская при этом ее вглубь. Пласты глины могут залегать на достаточной глубине, а проникшая к ним вода при низких температурах промерзает и вспучивает грунт. Поэтому глинистые почвы называют пучинистыми, а перед началом строительства настоятельно рекомендуют провести исследования состава и однородности грунтов на участке. В противном случае глина может повести себя неожиданно, довольно быстро превратив заглубленный фундамент в наземный.

Выбираем фундамент правильно

На глинистой почве можно строить абсолютно любимой тип фундамента, все зависит только от конкретного участка и возможностей застройщика.

Независимо от выбранного типа фундамента, на глинистых почвах рекомендуют выполнить обратную засыпку: произвести выемку грунта под всей площадью основания и засыпать его песком или щебнем. Процедура дорогостоящая, но повышающая прочность и надежность постройки, особенно в районах с длительными периодами низких температур.

Итак, выбор фундамента основывается на показателях глинистости и глубины промерзания почвы, а также на значении горизонта грунтовых вод. Если подземные воды расположены выше уровня промерзания, то еще до закладки фундамента необходимо создать дренажные траншеи вокруг него.

Фундамент для дома на глинистой почве может быть:

• ленточным, глубокого залегания (особенно в регионах с низкими температурами);
• плитным мелкозаглубленным;
• свайным.

Основание в виде ленты

Наиболее часто используемый на глинистой почве вид основания. Требует дополнительных финансовых затрат. Но его высокая стоимость оправдывается повышенным уровнем прочности.

Строительство основания занимает большое количество времени, рабочей силы и определенных знаний.

Так, следует знать основные технологии строительства фундамента на глинистых грунтах в виде ленты. Так, строительство проводится по 3 основным методам:

• Если почва имеет высокий уровень влажности и плотности, то применяется следующая методика работы:

1. Сооружение траншеи
2. Из шифера производится опалубка и опускается в траншею
3. Пустое пространство между стенками опалубки и траншеи надо засыпать песком. Уровень работы – до середины. Верхнюю половину засыпают мелким щебнем.
4. Заливание бетона. Процесс необходимо проводить в несколько заходов. Слои должны быть не менее 15 сантиметров.

• Другая методика строительства.

1. Разметка места работ
2. Строительство траншеи
3. Дно траншеи засыпается песком и щебнем на высоту 20 сантиметров в несколько слоев. Слои обязательно смачивать водой
4. После заполнения траншеи произвести постройку основания из специализированных материалов
5. В целях гидроизоляции основание накрывается рубероидом

1. Устройство траншеи
2. Засыпание траншеи слоями песка и щебня до половины.
3. Заполнение кладкой из кирпича
4. Установка опалубки
5. Гидроизоляция цоколя

Плитный фундамент

Другое название такого типа фундамента – «плавающая» плита. Это отличный вариант для глинистых почв, поскольку вес дома равномерно распределен на армированном бетонном основании, и при размытии или подвижке грунта будет происходить смещение всей плиты, а не отдельных ее частей.

Сама по себе бетонная плита имеет небольшое заглубление (в зависимости от веса будущего дома), но она лежит не на глинистом грунте, а на песочно-гравийной подложке.

Под всей площадью основания изымается грунт на глубину, превышающую толщину плиты на 30-40 см. При высоком уровне подземных вод – монтируется дренажная система из труб с уклоном от фундамента. Теперь, основание можно засыпать песком и тщательно утрамбовать или залить «тощим» бетоном. По периметру фундамента монтируется опалубка и ее внутренняя часть застилается гидроизоляционной пленкой или рубероидом.

Прутья арматуры связываются в сетку, монтируются в опалубку и заливаются бетонным раствором с наполнителем из мелкого гравия. Заливку выполняют в максимально сжатые сроки, «за один раз». Причем лучше залить один слой на всей площади основания в один день, а в другой закончить, чем заливать всю высоту по частям.

Столбчатый фундамент

Также можно построить столбчатый фундамент на глинистом грунте своими руками.

Рекомендуется применять технологию использования свай для повышения уровня прочности. Строительство такого типа цоколя требует значительных финансовых затрат, но оправдывает себя хорошим качеством.

При строительстве применяют 2 основных технологии.

1. Строительство небольших отверстий на участке. Отверстия должны пролегать ниже уровня промерзания земли.
2. Насыпание небольшого слоя щебня
3. Спуск специальной трубы
4. Заполнение трубы раствором бетона
5. Установка арматуры
6. Установка блоков из бетона в 2 слоя, соединенных бетоном

1. Разметка местности
2. Снятие верхнего слоя почвы с поверхности
3. Установка отверстий под будущие сваи. Глубина должна достигать полметра. 
4. Засыпание слоями песка
5. Установка бетонных блоков.

Второй способ строительства значительно дешевле и проще в исполнении.

Свайный фундамент на глинистых грунтах

Самый оптимальный фундамент под глинистую почву – свайный или свайно-ленточный (свайно-ростверковый). Варьируя размеры свай, можно достичь глубины залегания твердых грунтов, не подверженных промерзанию и размыванию грунтовыми водами, и соорудить прочное основание для дома.

При расчетах свайного фундамента для каждой сваи определяется нагрузка, которую она будет нести. В зависимости от этого и глубины установки, выбирают винтовые, забивные или буронабивные сваи (для относительно небольших глубин).

Железные винтовые сваи вкручиваются в грунт при помощи специальных рычагов (можно выполнить самостоятельно), а забивные устанавливаются с привлечением спецтехники. Буронабивные – это армированные железобетонные опоры, создаваемые непосредственно на участке. Сначала выполняется бурение скважины, затем из нее откачивается вода, засыпается песчаная подушка.

Для загородного дома сваи устанавливаются в ряд под наружными и несущими стенами. Если в доме планируются колонны – под ними образуют свайный «куст». Если планируется тяжелое строение – свайный фундамент выполняют в виде поля равномерными рядами установленных свай. На сваи укладывается балка из железобетона (реже – плита), главная задача которой – связать в единое целое весь фундамент, равномерно распределить и передать на грунт нагрузку от веса постройки.

Выводы

Как видим, глубина фундамента на глинистой почве напрямую зависит от глинистой составляющей, уровня промерзания и залегания грунтовых вод, а также веса конструкции. В ходе подготовительных к строительству работ лучше не экономить на мероприятиях по изучению состава грунтов на участке. Это поможет понять, какой фундамент лучше на глинистой почве в каждом конкретном случае, ведь цена вопроса – надежность и прочность загородного дома на долгие годы.

Критерии выбора типа фундамента

• Фундамент в виде ленты имеет следующие плюсы:

1. Высокий уровень надежности
2. Повышенная прочность
3. Возможность работы с любым типом зданий
4. Возможность выполнения строительства в короткие сроки

Основные минусы:

1. Длительный период времени на земляные работы
2. Большая масса материалов
3. Высокая стоимость материалов
4. Сложность работы

• При установке фундамента на сваях надо учитывать его основные положительные и отрицательные особенности.

Плюсы:

1. Минимальное количество используемых строительных материалов
2. Доступная стоимость
3. Низкая усадка материалов
4. Простота исполнения
5. Возможность установки на самых трудных участках

Минусы:

• Из основных недостаток можно выделить только один – при проведении работ требуется использовать специализированное оборудование.

В качестве материала для установки свай можно брать дерево, бетон, а также железобетонное полотно.

Типы свай. Разделяются в зависимости от способов установки в землю:

• Забивной тип свай. Предварительно изготавливаются и затем опускаются в почву.
• Набивной вид. Установка производится непосредственно в земле в специальном канале.

Также сваи классифицируются по способам состояния в почве:

• Стойка. Устанавливается в плотную землю. Оказывает дополнительное давление на грунт
• Висячий вид. Устанавливается в случаях низкой плотности грунта.

Для достижения высокой экономичности рекомендуется использовать деревянные сваи. Однако при их установке следует учитывать характеристики грунта. При постоянной его влажности произойдет быстрая порча оборудования, и снизится срок его эксплуатации.

Для увеличения срока службы и достижения наибольшей прочности рекомендуется использовать сваи из железобетона. Они не подвержены разрушениям из-за влажности, но находятся в высокой ценовой категории.

---