Termokings.ru

Домашний Мастер
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности глинистых грунтов и их влияние на фундамент

Особенности глинистых грунтов и их влияние на фундамент

Конструкция фундамента для дома зависит, прежде всего, от назначения и характеристик строения: площадь, форма, этажность, внутренняя планировка, стеновой материал и пр. Второй по важности фактор – геологические особенности участка: несущая способность грунтов и их физико-механические показатели. Какой тип фундамента лучше выбрать для дома, стоящего на глинистой почве, а какой для суглинка, каменистого грунта или песка – сложная задача, стоящая перед строителями. Фундамент должен компенсировать возможные деформации строения вследствие естественного движения грунта. При этом он испытывает мощное давление грунта, который зачастую смещается или проседает. Ни традиционные бетон и дерево, которые широко применяют для возведения фундамента, ни современные высокотехнологичные стройматериалы не способны сохранять устойчивость под давлением такой силы. Чтобы не допустить технической ошибки, необходимо четко понимать какой дом будет строится и на каком грунте.

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

Столбчатый фундамент на глинистой почве

Строительство основания столбчатого типа требует соблюдения все того же условия – он должен быть хорошо заглублен. Технология строительства на глинистых грунтах в данном случае выглядит следующим образом:

  • При помощи специального оборудования в грунте буквально просверливают отверстия нужной глубины – ниже слоя промерзания.
  • В отверстия засыпают щебень.
  • Затем их бетонируют так, чтобы над поверхностью земли получились столбы необходимой высоты.

Нужно сказать, что фундамент в таком случае обходится достаточно недешево.

Если столбчатое основание заглублено недостаточно хорошо, то в первый же год, после замерзания а затем оттаивания грунта, здание может сильно перекоситься. Собственно, это и происходит со многими дачными каркасными домами.

Виды глинистых почв

В зависимости от доли чистой глины в составе конкретного грунта, глинистую почву принять называть так:

  • Глина — это почва с чистым содержанием глины не менее 30 %.
  • Суглинок — часть глины составляет в таком грунте порядка 10 %.
  • Супесь — пропорция содержащейся глины в почве находится между 5 % и 10 %.

Также различают ледниковую и аллювиальную глину:

  • Ледниковая глина имеет повышенную несущую способность. Она может выдерживать значительные нагрузки от бетонного фундамента. Но только в том случае, если залегает достаточно глубоко. При верхнем залегании обладает повышенной пластичностью.
  • Аллювиальную глину можно повстречать на низменностях, недалеко от водоемов. Ее высокие пластичные свойства заставляют воздерживаться от строительства зданий на такой почве. Под фундаментом глина такого типа быстро поплывет, что может привести к появлению трещин на стенах здания. В случае крайней необходимости возведение фундаментов производится на сваях.
Читать еще:  Неавтоклавный золо-цементный газобетон с химическими добавками

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

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

Особенности глинистых почв

Основная проблема при проектировании здания на глинистой почве заключается в морозном неравномерном вспучивании. Однако в пункте 5.9 свода правил СП 22.13330 от 2016 года указаны мероприятия по уменьшению влияния деформаций в грунтах на ж/б конструкции, предназначенные для эксплуатации внутри почвы.

Принцип морозного пучения выглядит следующим образом:

  • почвы содержат частички глины, которая насыщается влагой (дождевые, грунтовые, талые, сточные воды);
  • замерзает зимой на определенную глубину (не одинакова в разных регионах);
  • вода в линзах глиняных чешуек увеличивается в объеме на 9%;
  • почвы стремятся вытолкнуть находящиеся в них железобетонные конструкции;
  • либо опрокинуть их при приложении усилий к боковым граням столбов, лент или свай.

Внимание! Наиболее опасным составляющим процесса вспучивания является влага, т.к. при насыщении влагой даже песок становится пучинистым, затем идет мороз, а точнее промерзание, при отсутствии промерзания ни один грунт вспучиваться не будет. Сами по себе грунты не являются пучинистыми, оно проявляется при наличии двух составляющих — мороза и воды.

Классическими способами защиты от морозного пучения являются следующие технологии:

  • дренаж – устройство контура из перфорированных гофротруб по периметру фундамента позволяет собрать влагу, отвести ее самотеком в подземный резервуар;
  • замена глинистых почв нерудным материалом – под подошвой ленты, плиты или столба удаляется природная почва, создается подстилающий слой из щебня, песка толщиной 40 – 80 см (при водонасыщении без дренажа работать не будет);
  • утепление отмостки и цоколя – применяется только для плитных и ленточных фундаментов, позволяет исключить промерзание за счет сохранения геотермального тепла недр;
  • обратная засыпка – теми же инертными материалами, которые использовались для подстилающего слоя (песок, щебень), позволяет исключить выдергивающие усилия от касательных нагрузок на боковые поверхности столбов и лент.
Читать еще:  Требования к качеству бетонных поверхностей

Глины и суглинки по умолчанию обладают высоким расчетным сопротивлением сборным нагрузкам от здания. Поэтому проблема усадки полностью отсутствует. Вопрос выбора фундамента решается с позиций имеющегося бюджета и необходимости подвального этажа.

Как определить глинистый грунт

После выбора типа фундамента (глубокая лента для подвального этажа, МЗЛФ для кирпичного коттеджа, столбы для сруба, сваи для жилища на склоне), необходимо заказать геологические изыскания участка либо сделать это самостоятельно.

Определить содержание глины в пятне застройки можно без лабораторного анализа:

  • глина скатывается в тонкий жгут, шарик из нее практически не трескается при сжатии пальцами;
  • суглинок можно скатать в толстый жгут (от 1 см), при сжатии шарика на нем образуются мелкие трещины.

Ни одно из указанных мероприятий невозможно проделать с супесью, тем более песком.

После чего необходимо спланировать комплекс работ по предотвращению вспучивания в зависимости от выбранного фундамента:

  • столбы – только ниже отметки промерзания, дренаж по периметру на уровне подошвы, котлован для каждого столба, толщина слоя обратной засыпки от 40 см со всех сторон, отмостка утепляется только для низкого ростверка;
  • лента – полный комплекс аналогичных работ;
  • плита – утепление отмостки поверх дренажа.

Внимание! Для свайных фундаментов с висячим ростверком все указанные мероприятия можно исключить полностью. Если буронабивные сваи бетонируются в опалубку из полиэтиленовой трубы, касательные усилия вспучивания можно не учитывать, грунт не может выдернуть конструкцию за счет гладких наружных стенок, однако при расчетах нужно учесть что несущая способность свай уменьшится за счет выпадения боковых граней, а значит потребуется более частая их установка. Аналогичная ситуация с винтовыми сваями, в которых силы пучения при проектировании так же не учитываются.

Связные грунты пластичной и особенно текучепластичной консистенции накладывают ряд ограничений на производство работ. Откосы котлованов (траншей) не устойчивы, склонны к «оплыванию». Сильно затруднено устройство такого типа фундамента, как буронабивные сваи. После бурения скважин они быстро «заиливаются», стенки оседают. На таких грунтах целесообразно применение утепленных фундаментов мелкого заложения (например, утепленная шведская плита), буронабивные сваи в обсадных трубах, буроинъекционные и винтовые сваи. Последние получили широкое распространение в частном строительстве вследствие невысокой стоимости и простоте монтажа.

Схема устройство мелкозаглубленной утепленной фундаментной плиты.

Схема устройства буронабивных свай в обсадных трубах.

Варианты устройства ростверков поверх винтовых свай.

Ещё одним опасным свойством водонасыщенных связных грунтов является морозное пучение. Оно чаще всего проявляется в мелкодисперсных (связных) грунтах при достаточном количестве воды. Таким образом, мягко и текучепластичные глинистые и суглинистые грунты особенно часто подвержены силам морозного пучения. Мероприятия по противодействию этому фактору делят на две категории: заглубление фундамента не менее глубины промерзания (зависит от климатического района строительства) и утепление цокольной части здания (включая отмостку).

Строительство на текучих грунтах не рекомендуется.

Ленточный фундамент на песчаном грунте

Прежде чем приступить к работам, следует изучить особенности грунта на участке, который подлежит к застройке. Песок в качестве почвы может иметь различные размеры частиц, от чего принято его разделять на: крупнозернистый и мелкозернистый (пыль).

Песок с крупными частицами – отличный вариант для возведения любого типа основания. Он отводит воду, не подвержен пучению, устойчив к сезонным подвижкам. Мелкозернистый песок, наоборот, впитывает и удерживает воду в себе, образуя грязь, которая при замерзании увеличивается в объеме. Это говорит о высоком уровне морозного пучения, что при неграмотном устройстве фундамента может создавать в будущем проблемы.

Читать еще:  Щебень песчаник – применение, характеристики, описание

Возведение фундаментов ленточного типа на крупнозернистом песке в большинстве случаев не является столь сложным мероприятием, особенно если уровень грунтовых вод глубже 2 м.

Почва с пылеватыми песками считается сложным типом грунта для строительства, с расположением грунтовых вод вблизи поверхности эта проблема усугубляется. При возведении фундамента на такой почве перед строителями стоит задача снизить воздействие сил морозного поучения на основание:

  • увеличить площадь подошвы фундамента;
  • произвести рулонную гидроизоляцию стенок фундамента;
  • утеплить ленточное основание.

Все эти меры являются отличным способом борьбы с морозным пучением на песчаном грунте.

Винтовые сваи на глинистых почвах

Новая технология по устройству фундамента, в основе которой лежит использование винтовых стальных свай, набирает все большую известность, и не только у владельцев участков с неблагополучным видом грунта.Его особенность в том, что винтовые сваи – это крепкие металлические трубы с заострением на конце в виде лопастей винта. Когда их закручивают внутрь грунта, они уходят на достаточную глубину, не нарушая почву, и не разрыхляя ее, как это происходит при вбивании свай.

При глинистом грунте винтовые сваи применяют следующим образом:

  • При подготовительных геодезических работах проводятся расчеты количества свай, и на какую глубину придется их устанавливать. Хорошим плюсом для этого вида конструкции является то, что ей подвластна любая глубина, что удобно для участков с перепадами в грунте.
  • Сваи необходимо установить по углам конструкции и в местах, где будут пересекаться стены. Вдоль несущих перекрытий их следует расположить на расстоянии от 2 метров. Перед началом работ нужно срезать верхний слой грунта и убрать весь мусор.
  • После того, как они вкручены в землю, необходимо еще раз рассчитать нагрузку будущего здания на каждую из них. Лучше добавить еще несколько свай, чем подвергать все строение опасности.
  • Завинчивание начинается с угловой сваи, что можно сделать либо вручную, либо с применением специальных механизмов или рычага. Так как глинистый грунт очень тяжелый, то вручную будет трудно провести данный этап работы качественно.

Важно знать: при углублении сваи в грунт, необходимо постоянно проверять ее вертикальность. Любые отклонения могут вызвать в будущем перекос всего здания.

  • Все части конструкции должны быть вкручены равномерно до глубины, которая ниже расположения грунтовых вод и уровня промерзания почвы. Удобно то, что при необходимости, сваи можно нарастить, чтобы достичь нужного показателя.
  • После того, как все сваи установлены, размечается уровень пола на первом этаже. Он должен быть до 50 см для частного дома и до 30 см для беседки. Отметив уровень на всех сваях, излишки срезаются болгаркой.
  • Для прочности в каждую сваю нужно залить бетон на всю ее глубину, а для устойчивости обвязать брусом (для деревянных и каркасных домов) или швеллером (для кирпичных или из пеноблоков).

Такой фундамент можно установить даже в мерзлый грунт. Прочность и простота устройства этой конструкции завоевала популярность уже у многих наших клиентов.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector