Как выбрать фундамент для глинистой почвы

Какой фундамент нужно возводить на глинистой почве

Глина является одним из наиболее сложных вариантов пучинистых грунтов, в связи с чем фундамент на глинистой почве способен повести себя достаточно непредсказуемо. Легко размываясь талой водой и осадками, глина теряет свою форму и открывает элементы построенного на ней фундамента

Глина является одним из наиболее сложных вариантов пучинистых грунтов, в связи с чем фундамент на глинистой почве способен повести себя достаточно непредсказуемо. Легко размываясь талой водой и осадками, глина теряет свою форму и открывает элементы построенного на ней фундамента. Поэтому перед его строительством нужно изучить параметры грунта и правильно выбрать тип основания.

Особенности глинистой почвы, влияющие на фундамент

Глина состоит из микроскопических чешуек, пространство между которыми отлично удерживает влагу. Это способствует тому, что глинистый грунт приобретает пучинистость, то есть склонность к сильному увеличению в объеме при замерзании находящейся в нем влаги. Именно это свойство наиболее влияет на состояние фундамента – в морозную погоду глина начинает вытеснять его из почвы.

Во избежание такого явления пространство вокруг основания рекомендуется засыпать песком.

Эта процедура называется обратной засыпкой и ведет в некоторому удорожанию всего строительства.

Оценка качества грунта

Перед началом составления проекта настоятельно рекомендуется выполнить геологическую разведку для определения качества грунта. Изыскательские работы включают в себя:

оценку состояния грунта на отдельных горизонтах;
определение уровня грунтовых вод;
установление уровня промерзания почвы.

Исследование грунта выполняется посредством бурения шурфов на предполагаемую глубину заложения основания. Решение о том, какой фундамент на глинистой почве для конкретного участка будет наиболее подходящим, следует принимать с учетом полученных результатов.

Комплексную проверку состояния грунтов рекомендуется проводить весной, когда грунтовые воды имеют максимальный уровень. Взяв образцы земли с разных горизонтов, можно получить полное представление о строении почвы и ее влажности.

Глубину промерзания вычисляют с учетом характеристик почвы и максимального показателя низких температур за последние годы.

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.

Выбор типа фундамента на глинистых почвах

Фундамент на глинистой почве должен обладать высокой устойчивостью к ее трансформации. Выбор типа основания в данном случае выполняется в зависимости от показателей грунта и соотношения содержащихся в нем компонентов: глины, песка, воды.

Специалисты рекомендуют выбирать под будущую постройку один из следующих типов фундамента:

ленточный
мелкозаглубленный:
- плитный
- ленточно-свайный (комбинированный)
свайный.

Такие основания являются наиболее подходящими для нестабильных грунтов, характеризующихся повышенной влажностью.

Ленточный фундамент на глине

Ленточное основание подходит и для легких деревянных строений, и для тяжелой кирпичной кладки. Большим преимуществом фундамента такого типа является возможность его обустройства практически на любом грунте с низким залеганием грунтовых вод.

Решив заложить ленточный фундамент на глине, необходимо учитывать, что его нужно делать только заглубленным. При этом глубина траншеи под него должна превышать уровень промерзания почвы. Данный показатель отличается для разных климатических зон. В северных регионах глубина фундамента на глинистой почве иногда достигает полутора метров, а котлован роется еще глубже.

Дно траншеи засыпается гравием, а сверху – песком. После этого вся поверхность траншеи прокладывается полиэтиленом или рубероидом, которые обеспечат гидроизоляцию основания и снизят силу давления грунта.

К подошве фундамент должен расширяться таким образом, чтобы его основание было примерно на треть шире основной части. Это повысит устойчивость конструкции и ее противодействие пучению грунта. Перед заливкой котлована закладывают армирующий каркас, перевязывая его прутья между собой.

Монолитная лента, заглубленная на 1-1,5 метра ниже залегания грунтовых вод, способна выдержать движение слоев почвы и является прочным основанием для любого строения. Такой фундамент подходит почти для всех грунтов, а создание глубокой траншеи позволяет обустроить в образовавшемся пространстве подвальное помещение.

Мелкозаглубленный фундамент

Глинистые почвы небезопасны для заложения мелкозаглубленного основания. Обычный ленточный фундамент в таких условиях закладывать нельзя. Поэтому специалисты рекомендуют вести строительство фундамента на глинистой почве по плитной или ленточно-свайной (комбинированной) технологии.

Армированная железобетонная плита создаст плавающий фундамент, который убережет постройку от подвижек глины в результате ее размывания или пучения. Плиту можно залить самостоятельно из бетона высокого качества или использовать уже готовую. Глубина заложения плитного основания определяется весом постройки. Плита не должна укладываться прямо на глину – под нее также роется котлован и насыпается гравийно-песчаная подушка.

При строительстве мелкозаглубленного ленточно-свайного основания выкапывается траншея по периметру здания, ее дно засыпается песком, а сверху заливается бетоном. В результате должна получиться монолитная лента высотой более 0,5 метра и шириной 0,3-0,5 метра.

Для повышения прочности такого основания в нем сооружают специальные шуфты. Это – опорные сваи, которые должны быть расположены ниже уровня промерзания с шагом в 2 метра. Для снижения воздействия вспучивания почв стороны фундамента делаются расширенными книзу, а пазухи засыпаются утрамбованным песком.

Фундамент на сваях для глинистой почвы

Свайный фундамент является наилучшим для глины, поскольку при установке свай в грунт есть возможность добраться до твердых слоев грунта, не зависящих от грунтовых вод и промерзания. Нижние слои неподвижны, поэтому на фундамент не будут влиять посторонние факторы.

Под строения с большими вертикальными нагрузками устройство фундамента на глинистой почве выполняют в виде свайных полей.

Под стены – в виде рядов, под колонны – кустами, а под опоры устанавливают по одной свае. На сваи укладываются балки (ростверки), которые объединяют их в одно цельное основание.

Каждый из указанных выше типов фундамента, возведенный на глинистой почве по всем правилам, будет служить надежной опорой для любой конструкции.

Источник

Строительство фундамента на глинистой почве

При соблюдении мер защиты от вспучивания вопрос выбора фундамента при строительстве на глинистой почве, для владельца загородного участка становится не актуальным (только в аспекте морозного пучения конечно же). Минимальный бюджет строительства обеспечит выбор винтовых свай или буронабивных в опалубке из полимерных труб. Ростверк по столбам, МЗЛФ обойдутся дороже, максимальные затраты обеспечит плитный или заглубленный ленточный фундаменты.

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.

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.

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 и щебня;
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 под 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. Утепление отмостки в любом случае необходимо.

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.

Внимание! Специалисты не рекомендуют использовать щелевые фундаменты, в которых подземная часть ленты МЗЛФ заливается в земляную опалубку.

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).

Щелевой фундамент с несъемной опалубкой из экструдированного пенополистирола.

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.

При висячем ростверке обогрев почвы под зданием невозможен, сохранять геотермальное тепло нет необходимости. Ввиду небольшого диаметра винтовых свай выдергивающие усилия обычно не учитывают. Буронабивные конструкции значительно толще, однако для бетонирования можно использовать идеально гладкую полиэтиленовую трубу в качестве опалубки. Почвы при вспучивании будут скользить по ее поверхности, не причиняя вреда конструкциям фундамента.

Столбчатый фундамент

Наиболее опасны для столбов опрокидывающие усилия, возникающие при вспучивании. Их частично компенсируют ростверком, который придает конструкции пространственную жесткость. Кроме того, строительство столбчатого фундамента на пучинистых грунтах в обязательном порядке включает мероприятия:

заглубление ниже отметки промерзания – избавление от вспучивания под подошвой;
засыпка пазух нерудным материалом – ликвидация выдергивающих и опрокидывающих нагрузок;
низкий ростверк + пол по грунту – позволяют сохранить геотермальное тепло под зданием + теплая отмостка – горизонтальный слой по периметру на глубине 30 – 40 см шириной 60 – 120 см;
дренаж – отвод избыточной влаги от ж/б конструкций.

Внимание! Строительство столбчатого фундамента на пучинистой глине – самый ненадежный вариант из всех существующих.

Таким образом, на глинистых почвах при необходимости можно построить любой фундамент, предотвратив морозное вспучивание указанными технологиями. Наиболее популярны МЗЛФ, плиты, свайные ростверки, щелевые и столбчатые фундаменты лучше не использовать.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник