какие грунты нельзя использовать под фундаменты опор
Столбчатый фундамент на разных типах грунтов
Одним из простейших типов фундамента является столбчатое основание или, как его еще называют, опорно-столбчатый фундамент. Простота возведения и минимальные затраты делают фундамент доступным для неопытных строителей. Данный фундамент предназначен для строительства легких каркасных зданий из дерева или щита. Столбчатый фундамент можно возводить на любом типе грунта, необходимо только учитывать некоторые особенности строительства, о которых вы узнаете в этой статье.
Основные характеристики столбчатого фундамента
Устройство столбчатого фундамента заключается в расположении в котлованах железных, деревянных или бетонных столбов, залитых бетонным раствором. Столбы могут быть сделаны из кирпичной кладки.
Железобетонные столбы являются самым крепким основанием для строения. Помимо столбов, в конструкции фундамента используют арматурный каркас и заполнение песком и щебневой фракцией.
Применение столбчатого фундамента практикуют много лет на разных видах грунта, в том числе и с сильным промерзанием почвы.
Преимущества и недостатки столбчатого основания
Столбчатый фундамент на разных типах грунтов
Перед монтированием столбов в ямы, выполняют насыпь из гравия. Воздух заполняет песчаную часть и вода в неё проникнуть не может, а значит, не будет воздействовать на опоры. Глинистый грунт впитывает всю воду и не даёт ей уйти в песчаную подушку.
При пучении, весь объем льда размещается в глинистых слоях, не воздействуя на фундамент. Основа будет прочно стоять на месте, не подвергаясь горизонтальному сдвигу.
Армирование столбчатого фундамента на глинистой почве не требуется.
Столбчатый фундамент прост в исполнении и не требует много затрат. Можно заложить столбчатый фундамент, не используя помощь строителей. Не рекомендуется проводить укладку столбчатых опор на плывучих или торфяных почвах из-за низких несущих способностей.
Информация, без которой нельзя строить фундамент
В интернете можно встретить рекомендации по выбору фундамента в зависимости от материала стен дома. Часто с подобными вопросами обращаются к профессиональным строителям или инженерам, для них такие формулировки кажутся бессмысленными, так как невозможно выбрать абстрактный фундамент по материалу стен. Основание дома должно не только передавать нагрузки на грунт, но и должно соответствовать условиям конкретной местности. В этой статье мы рассмотрим информацию, которую надо собрать перед тем, как обращаться к проектировщику для разработки фундамента.
В другой статье на нашем сайте мы разбираем самые распространенные ошибки, которые допускают при строительстве фундамента статью об ошибках 12 ошибокпри строительстве фундамента.
Глубина промерзания
Чтобы понять значение глубины промерзания для фундамента, надо подробнее разобраться в морозном пучении. Этот процесс связан с замерзанием воды внутри грунта, в результате этого образуются ледяные включения в виде линз и прослоек. Процесс сопровождается расширением и деформацией почвы. Если эти процессы идут под фундаментом, то это может привести к повреждению всей конструкции дома. Напряжения могут возникнуть в отдельных зонах, что вызовет неравномерное поднятие отдельных частей фундамента.
Ключевым параметром при выборе фундамента будет глубина и скорость промерзания. На определенной глубине в толще земли всегда сохраняется положительная температура, то есть вода там не замерзает. Глубина промерзания зависит от ряда факторов: толщины снежного покрова, климата и плотности почвы. СНиПами предусмотрены нормативы, в которых фиксируется глубина промерзаний для разных территорий. Например, в Москве глубина промерзания составляет 1,2 м на глинах и суглинках, на песчаных грунтах – 1,32 м.
Оптимальный выбор типа фундамента для конкретного грунта
Каждый человек, который решает строить дом на своем земельном участке, вынужден подбирать оптимальный для конкретного типа почвы, фундамент. Если не провести подробную геодезическую разведку почвы, а также не учесть глубину промерзания, то уже через несколько лет основание деформируется с дальнейшим разрушением. Поэтому, любое строительство здания всегда нужно начинать с разведки участка и изучения структуры почвы, ведь свойства грунта играют важную роль.
Критерии состояния почвы
Учитывая, что самые популярные и дешевые в строительстве – это ленточные фундаменты и столбчатые с перевязкой, то и встретить их сейчас не проблема, но далеко не всегда они способны выдерживать допустимые нагрузки, а свойства конкретной почвы не позволяют возводить большие дома.
Популярные основания не всегда будут оптимальными для конкретной территории, ведь они не всегда способны выдерживать большие постоянные нагрузки на мягких почвах. Поэтому, кроме критерия «цена-качество», фундаменты также подбираются по критериям состояния почвы, а именно:
Застройщику или хозяину участка важно знать, есть ли возможность присутствия одновременно разных типов грунтов.
Структуры грунта и особенности
Грунты можно подразделить на пять основных типов, и у каждого из них есть свои особенности. Например, хрящеватый грунт состоит с песка и глины, имеет каменистое основание. Благодаря малому содержанию просадочных пород, такой грунт оптимален для строительства, он не размывается водой, имеет небольшую глубину промерзания и обладает высокой прочностью.
Из-за разного состава почвы, хрящеватые грунты имеют хорошую фильтрацию, обладают отличными несущими свойствами и выдерживают значительные нагрузки. Существуют и другие виды:
Ключевые свойства грунта при выборе типа фундамента
Выбор типа фундамента напрямую зависит от глубины промерзания грунта. Скалистые почвы считаются непромерзаемыми, ведь в них содержится минимум грунтовой воды. Конечно, они также могут охладиться до отрицательных температур, но не содержат просадочных пород и укреплять основания тут не нужно. А вот глинистые и торфяные почвы промерзают на большую глубину, поэтому нужно сразу рыть глубокие котлованы, а это затратно.
Наличие просадочных пород в грунте, к которым относятся пласты глины, песка или торфа тоже имеют немалое влияние. Чем их больше, тем менее устойчивый грунт, и в этом случае нужно дополнительно проводить укрепление основания. Можно, конечно, поменять пласты глины на песок и утрамбовать, но это дорогое удовольствие, и далеко не каждому будет по карману.
Очень важна степень пучения и возможность подвижек при сейсмической или иной активности. Неустойчивые почвы склонны к горизонтальному движению, поэтому тут сразу проводится дополнительное укрепление почвы сваями или столбами ниже глубины промерзания. Такие грунты очень слабые, поэтому подошва основания устанавливается глубоко.
Влияние типа строения на выбор оптимального фундамента
Понятно, что нагрузка на единицу площади основания грунта сильно зависит от того, какие строительные материалы используются при строительстве здания. Ведь масса несущих стен, сделанных из кирпича и с деревянным перекрытием, существенно меньше, чем аналогичная железобетонная конструкция. Соответственно, построить массивный кирпичный дом на болотистой слабой почве может только оптимист. Тут спасет разве небольшой компактный дом на свайном ростверке.
Также важную роль играет наличие или отсутствие подвала или цокольного этажа. Например, на столбчатом фундаменте сделать подвал технически практически не реально, а вот на сборном монолите – можно. Тут также можно комбинировать типы оснований, это сейчас не составит большого труда. Подвалы себя оправдывают, если есть слабые почвы с послойным расположением неустойчивых типов грунтов.
В любом случае, стоит устраивать основания таким образом, чтобы подошва была ниже глубины промерзания. Почва на такой глубине стабильная, предсказуемая и отлично справляется с нагрузками, а свойства позволяют выдерживать значительные нагрузки. А оптимальный вариант – это скалистые породы, но найти их на равнинной местности очень сложно.
Материал для фундаментов
Вариантов тут также большое количество, начиная от натурального камня или дерева, заканчивая мощным и тяжелым железобетоном. Соответственно, тип фундамента играет важную роль, учитывая материалы для возведения. Но и масса конструкции будет иной, о чем нужно всегда помнить:
Кирпич и дерево сейчас практически не применяется, эти материалы не долговечные, слабые и неустойчивые. Их часто используют для создания ростверков, дополнительно устанавливают гидроизоляцию и теплоизоляцию.
Виды фундаментов и их использование на конкретных типах грунтов
Конструктивные особенности современных фундаментов позволяют подобрать оптимальный вариант для применения на хороших грунтах и тех, у которых самые нежелательные характеристики. Рассмотрим каждый из них подробнее.
Столбчатые фундаменты
Это конструкция с несущими столбами прямоугольной или круглой формы. Производятся столбы из различных материалов, часто используется бутобетон с дополнительным армированием.
Бетоном заполняются скважины до высоты залегания грунта, а затем поднимаются до уровня ростверка кирпичом. Столбчатые основания дешевые в возведении, можно использовать подручные строительные материалы, не нужно использовать гидроизоляцию, а также возводить здание на слабых просадочных грунтах. Но ростверки не защищены от проветривания, поэтому нужно делать теплоизоляцию подполья. А это дополнительные финансовые расходы.
Такие основания используются на относительно легких почвах, не подверженных пучению и горизонтальному смещению. Ведь столбы между собой практически ничем не соединены, поэтому при подвижках возможна деформация и разрыв ростверка с дальнейшим обрушением здания.
Столбчатые фундаменты с перевязкой
Такие основания более прочные и устойчивые, чем обычные конструкции, в них используется армирование горизонтальных и вертикальных поясов. Но устройство рындбалки (перевязки) значительно повышает стоимость и усложняет фундамент. Поскольку требует единого армирования (перевязки арматуры) как в балке, так и в столбике. Рындбалку располагают либо по поверхности грунта, либо с небольшим заглублением, устроив под ней песчаную подушку.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент
Это монолитная конструкция, возведенная на небольшой глубине и выступающая над поверхностью, формируя цоколь. Лента залегает на глубине до метра, иногда даже до 50 см, под бетонной лентой предусматривается песчаная подушка.
Этот тип основания практикуют при возведении небольших высотных зданий, можно сделать подпол или небольшой погреб. При устройстве таких оснований практикуется устройство шурфов, которые используются для дополнительного укрепления конструкции.
Интервал шурфов составляет до полутора метров, они армируются и заполняются бетоном, а скважины часто устраивают ниже глубины промерзания. Практикуется на песчаных почвах и суглинках, его преимущество – универсальность и дешевизна. Только нужно помнить, что это монолитная конструкция и все блоки нужно обязательно соединять между собой армированием и качественным бетонным раствором.
Глубокозаглубленный ленточный фундамент
Этот самый надежный тип основания, который используется на слабых пучинистых почвах, или с большим содержанием просадочных пород. Свойства такого основания позволяют его использовать также на скальных породах с глубоким залеганием осадочного слоя.
Подошва ленты всегда устанавливается ниже глубины промерзания грунта, поэтому он выдерживает даже сильные вертикальные подвижки грунта. Такое основание также способствует обустройству полноценного подвала различной высоты.
Монолитное основание
Это единственный тип фундамента, который можно использовать на торфяных или глинистых почвах с высоким залеганием грунтовых вод. Он может быть мелкозаглубленным или глубокозаглубленным, позволяет сделать подвал, ведь тут на песчано-гравийной подушке создается монолитная железобетонная плита расчетной толщины.
Единственный недостаток – это необходимость идеально ровной строительной площадки, иначе со временем монолит начнет медленно сползать. Свойства конструкции таковы, что можно и не делать сложные расчеты несущей способности или даже делать дополнительное укрепление почвы.
Фундамент на подвижных грунтах: единственно верный способ
Начнем с того, что чтобы возвести фундамент на подвижных грунтах, следует определиться с его типом. Для такой почвы подойдет свайное основание на винтовых, ЖБ опорах. Почему? Приведем аргументы в статье.
Фундамент на подвижных грунтах
Прочное фундаментное основание можно построить, если перед началом выполнения работ провести георазведку, которая имеет довольно важное значение при изучения характеристик почвы. Учитывая глубину промерзания, удается создать устойчивую конструкцию, которая не подвержена деформированию, разрушению, а будет гарантированно надежной, с длительным сроком эксплуатации.
При строительстве объекта требуется узнать:
Особенности пород
Различные типы грунтов имеют свои особенности. Глина с песком – это хрящеватый грунт. Такой вид удобен при строительстве, так как невысокая глубина промерзания, водой не размывается, содержит малое количество просадочных пород, обеспечивается хорошая фильтрация.
Песчаная порода является довольно легкой с водными горизонтами на большой глубине. Она без проблем пропускает воду. Линия промерзания находится обычно на метровой глубине. Такие породы смещаются в любом направлении (по вертикали, горизонтали).
Скалистая порода – наиболее прочная. К пучению она не склонна. Точка промерзания находится неглубоко. Для формирования фундамента на таких породах нет необходимости в углублении подошвы
В глинистых почвах много воды, просадочных пород. Такие грунты являются подвижными, непрочными, подвержены пучению. Характеризуются достаточно высокой глубиной промерзания. Для строительства выбирают тип фундамента, способный нейтрализовать пучение.
Торфяники содержат многочисленные поры. Они насыщены влагой, характеризуются неравномерным пучением.
Ключевые характеристики пород
Тип фундаментной конструкции определяется прежде всего глубиной промерзания. Непромерзаемыми считаются скалистые почвы, поскольку они содержат минимум воды.
Подвижные грунты (торфяные и глинистые) промерзают достаточно глубоко. Для них удобным вариантом считается свайное основание. Опоры вбиваются или вкручиваются до твердых пород, чтобы обеспечить устойчивость фундаментной конструкции.
Геологоразведка позволяет получить точные сведения о составе почвы. На основе этой информации можно правильно подобрать тип фундамента, а также сделать расчет несущей способности. Если запланировано делать свайно-винтовую или свайно-забивную фундаментную конструкцию, то нужные параметры можно определить при пробном завинчивании или забивании опор.
Свайная опора с ростверком на подвижных грунтах является оптимальным выбором для различных строений. Она имеет массу преимуществ. Основание под дом возводится быстро и в любое время года.
Чтобы рассчитать допустимую нагрузку, при проектировании учитывается вес стройматериалов. Важным критерием при таком строительстве является обустройство подошвы ниже точки промерзания. Земельные прослойки на этой глубине являются предсказуемыми, стабильными, обладающими способностью выдерживать существенные нагрузки.
Свайный фундамент
Свайный фундамент на подвижных грунтах зачастую оказывается наиболее рациональным вариантом под постройку из-за особенностей грунта. Грамотно разработанный проект, выполненный монтаж профессиональными специалистами, качественная гидроизоляция – это главные факторы для формирования устойчивого основания для дома.
Заказать формирование фундамента можно в компании Эндбери, в которой налажено производство винтовых и железобетонных свай. Оба эти вида подходят для обустройства фундаментной конструкции на подвижных грунтах.
Работы по созданию прочного основания следует доверить профессионалам, чтобы не было ошибок, которые приводят к:
Винтовые сваи при монтаже закручиваются ниже промерзания породы. В результате обеспечивается надежная поддержка независимо от массы постройки, типа грунта. Почва может быть песчанистой, рыхлой, заболоченной, пучинистой. Сваи, составляющие фундаментную конструкцию, совсем незначительно контактируют со вспучившейся почвой. Поэтому негативное воздействие на постройку исключается.
Свайный фундамент предпочтителен на подтопляемых участках. Он надежнее других видов, если плотные породы размещаются не глубже пяти метров. Такие слои для опоры свай должны быть максимально твердыми.
Свайная конструкция способна выдержать постройку независимо от ее веса, типа почвы, которая может быть заболоченной, песчанистой, рыхлой, пучинистой. Благодаря правильному расчету количества опор, глубины их установки удается покорить неустойчивые грунты, создав надежное фундаментное сооружение. Устойчивость обеспечивается заглублением свай глубже линии промерзания.
Винтовые сваи представляют собой металлические столбы с лопастями в нижней части. Для вкручивания таких изделий не требуется специальная тяжелая техника.
Забивные опоры, изготавливаемые в заводских условиях, являются качественными, прочными изделиями. ЖБ забивные столбы в процессе монтажа значительно уплотняют грунт. Поэтому возрастает их несущая способность. Но формирование фундаментной конструкции из таких свай требует доступности для проезда на стройплощадку сваебойной машины. Забивание железобетонных столбов производится с помощью специальной техники.
Ленточный фундамент
Зачастую делают ленточный фундамент под постройку. Он бывает достаточно прочным и является альтернативой свайному основанию. Подобная конструкция считается довольно популярной. Она представляет собой бетонную армированную полосу квадратного или прямоугольного сечения.
При выполнении работ по его закладке необходимо:
Вода является причиной пучинистости. Поэтому требуется сделать сток осадков от дома. Дом на ленточном фундаменте следует возвести до наступления зимы или укрыть основание на зимний период теплоизоляционным материалом, который поможет предотвратить промерзание земли.
Песчано-гравийная подушка и глубокий дренаж позволят уменьшить силы морозного пучения. При сезонных подвижках почвы подобное основание упруго деформируется. Данный процесс оказывает негативное воздействие на стены дома, в которых появляются трещины. Исключить данный недостаток довольно трудно даже при усиленном армировании.
Для дома с блочными, кирпичными стенами, сложной конфигурацией такой вариант фундамента на подвижных грунтах формировать не рекомендуется. Однако для брусовых, каркасных прямолинейных построек ленточное основание подходит. Состояние почвы – это немаловажный критерий для фундаментной конструкции, которая способна выдержать не любую нагрузку.
Недостатки ленточного фундамента:
Лента закладывается под стены дома и по периметру здания. Она способствует перераспределению нагрузки от одного вида грунта к другому. Поперечное сечение каждого участка должно быть одинаковой формы
Основание под фундамент и виды грунтов
Основание под фундамент и виды грунтов
Основанием, на котором будет строиться здание, являются грунты (слои земли). Чтобы правильно выбрать конструкцию фундамента и его глубину, нужно знать свойства и существующие виды грунтов. Изучение основания перед заложением фундамента – жизненная необходимость. На практике информация получается с помощью рытья шурфа с изъятием образцов и оценкой уровня грунтовых вод. Начальные 60 или 80 см выкапывают с помощью лопаты. Далее используют ручной бур, с его помощью необходимо добраться до глубины от двух метров. Результатом изысканий будет информация о химических и физических параметрах слоев грунта. На ее основе уже можно безошибочно выбрать тип фундамента. Давайте разберемся, какие бывают виды грунтов.
Скальный грунт
Такой грунт состоит преимущественно из горных пород, в которых частицы жестко связаны между собой. При таком грунте фундамент можно закладывать непосредственно на поверхности земли. Скальный грунт считается очень надежным основанием для фундамента благодаря своей прочности и морозоустойчивости. Цоколь может укладываться прямо на основание. Возможно строительство цокольного этажа.
Крупнообломочный грунт
Такой грунт состоит из обломков щебня, гравия, камня. Его отличает прочность, он считается высококачественным для целей строительства. Глубина промерзания для такого грунта имеет второстепенное значение. Как правило, закладки фундамент на глубину до 50 см будет достаточно. Если будет обнаружено повышенное содержание глины или пылеобразного песка в общей сложности до 40%, то расчет производится по наиболее мелкой из имеющихся фракции.
Песчаный грунт
Такой грунт является одним из предпочтительных. Дело в том, что песок отлично пропускает воду и склонен к уплотнению. Величина зерна, по-другому – величина фракции, определяет существующие подвиды песчаного грунта:
Более крупные фракции песка лучше уплотняются и меньше промерзают. Крупнопесчаное основание для ленточного фундамента позволит ограничится глубиной от 40 см до 70 см. Если речь идет о пылеватом песке, то стабильным и прочным его не назвать, а значит глубина основания фундамента будет определяться глубиной промерзания.
Глинистый грунт
Такой грунт великолепно уплотняется и обеспечивают надежную гидроизоляцию. Однако при промерзании глинистый грунт подвержен вспучиванию. При вспучивании увеличивается объем глинистого грунта вплоть до 10% и даже 15%. В результате искусственного уплотнения глинистого грунта он становится слабопучинистым. Тем не менее, и уплотненный глинистый грунт требует осторожного подхода к выбору глубины закладки.
Суглинки, супеси
Такой грунт представляет собой комбинацию песчаных частиц до 10% и глинистых частиц до 30%. Характеристики конкретного грунта будут зависеть от пропорций фракций в его составе.
Лессовые или илистые грунты
Такие виды грунта можно отнести к суглинкам. Их отличает пористость. Этот параметр заставляет грунт во время дождей впитывать большое количество влаги. Это ведет к нежелательным потере прочности и проседанию. Пожалуй, лессовые грунты считаются самым плохим основанием под фундамент.
Торфяные грунты
Достаточно капризные виды грунта. Нагрузка заставляет их существенно сжиматься. Попадание же влаги может превратить грунт в плывун. Для фундамента на таком грунте нужен продуманный дренаж. Также распространен способ по замене части грунта на другие более стабильные фракции, использование свай и не только.
Засоленные грунты
Как следует из названия, засоленные грунты состоят частично из солей. Вода заставляет соль выщелачиваться, а это ведет к просадкам. В результате вступления в химические реакции грунта вся постройка может пострадать.
В целом для всех типов грунта справедливо то, что, чем однородней грунт под фундамент, тем он более безопасный и предсказуемый.