Замена грунта
Размышляя о преимуществах того или иного вида основания, нужно иметь ввиду следующее. При заливке классического бетонного фундамента на глубину ниже отметки промерзания редко обходится без нарушений технологии. Часто бетон льют прямо в земляную траншею без применения опалубки или совсем не герметизируют ее швы и стыки; неправильно рассчитывают и конструируют армировочный каркас. Для упрощения работ применяют слишком жидкий бетон, не уплотняют его глубинным вибратором, не выдерживают необходимые температуру, влажность и сроки затвердевания, забывают о таких эффективных способах противостояния морозному пучению, как обратная засыпка, Т-образная форма основания. Зачастую вся «технология» сводится к забрасыванию полунаполненной неким бетоноподобным раствором траншеи «бутом» и «железками». Как ни странно, дом на таком фундаменте не разваливается. Дело в том, что вышеприведенная технология, скорее всего, и не приводит к созданию монолитного железобетонного основания. Все здание опирается на относительно рыхлую цементно-песчаную смесь. Это и есть все та же самая замена грунта. В таком случае наполнитель можно было сыпать вообще без цемента и арматуры. Известно, что под обыкновенный бревенчатый дом вообще не требуется расчет сил пучения. В старину в качестве фундамента устанавливали, в лучшем случае, несколько валунов или слегка закопанных пней. Фундамент с заменой грунта может стать таким же эффективным и недорогим решением.
- < Назад
- Вперёд >
Основные понятия
Пучение – сезонное увеличение объема почвы, которое происходит после замерзания подземных источников. Под воздействием сил лед оказывает большое давление на фундамент, что приводит к изменению положения. Процессы выталкивания провоцируют растрескивание стен, грозящие перекашиванием дверей и окон. Если влага попала в основу здания, то постепенно разрушит цокольное перекрытие.
Замерзшая вода увеличивается в объеме, что усиливает расширение грунта на 9%. Из-за высокой плотности подземные слои не могут сжаться, поэтому движутся вверх. Если силы пучения не уравновешиваются, то фундамент под давлением «выжимают» из почвы. Регулярные сезонные колебания негативно отражаются на целостности основы и здания.
Проблемы при возведении фундаментаИсточник svaimania.ru
Скорость и глубина промерзания зависят от температуры, продолжительности холодных дней и плотности снежного покрова. В зависимости от региона, грунт может находиться в ледяном состоянии от 3 до 9 месяцев. Через рыхлую землю проходит вода, не задерживаясь и не твердея. Пучинистые виды постепенно поглощают влагу, которая проникает на глубину 1,5 м. При устойчивых морозах капли замерзают и расширяются.
Чем опасен пучинистый грунт Источник monolit-60.ru
В южных регионах земля почти не мерзнет, поэтому проблемы нет. В северных областях почва твердеет на 2,4 м, что приводит к деформации фундамента. Близкое залегание подземных вод способно кардинально изменить характеристики непучинистого грунта. Если строение возводят на склоне, то рельеф спровоцирует появление нестабильных участков в отдельных местах.
Какие же фундаменты применять?
В современном малоэтажном домостроении применяются следующие виды фундаментов:
Фундамент глубоко заглубленный
Глубоко заглубленный фундамент, подошва которого заглублена ниже глубины промерзания грунта на 15-20см. Как правило, ленточный, сборно-монолитный (лента монолитная, стены – из сборных блоков). На его подошву не действуют нормальные (вертикальные) силы морозного пучения, зато на стенку действие касательных сил – максимально.
Применяется для строительства тяжелых 2-3 этажных кирпичных, каменных или бетонных домов, вес которых уравновешивает действие касательных сил морозного пучения, что исключает необходимость армирования вертикальных стенок фундамента и делает возможным применение сборных фундаментных блоков.
Фундамент мелкозаглубленный
Мелко заглубленный фундамент, подошва которого заглублена на 50-60см от поверхности земли. Как правило, ленточный монолитный, армированный или без арматуры.
В этом случае действие на подошву фундамента нормальных (вертикальных) сил морозного пучения – максимальное, зато минимально действие их касательных сил на боковые стенки фундамента. Применяются такие фундаменты для строительства облегченных каркасных, щитовых, брусовых и бревенчатых деревянных домов.
Свойства песчаных грунтов
• несвязный и непластичный – капиллярных сил притяжения песчаных частиц недостаточно для установления прочных связей;
• приличная водопроницаемость – песчаные грунты плохо удерживают воду, они пропускают ее через себя;
• пористость – 0,2-0,5, что значительно ниже, чем у глинистых грунтов;
• хорошо и быстро уплотняются под нагрузкой, поэтому осадка здания происходит еще в процессе строительства;
• несущая способность – от 1 до 6 кг/см², зависит от плотности сложения и влажности. Чем выше плотность и ниже влажность, тем больше расчетное сопротивление песчаных грунтов сжатию;
• из всех песчаных грунтов лучше всех ведут себя гравелистые и крупные пески. Они не подвержены морозному пучению, независимо от их увлажнения грунтовыми водами и имеют наибольшую несущую способность.
Анализ рекомендуемых мероприятий
1. Прежде всего обратим внимание, что необходимость применения многих мероприятий по обеспечению устойчивости заглублённых малонагруженных фундаментов в пучинистых грунтах возникает из-за отсутствия основного условия, на котором основано правило заглубления, — касательные силы пучения не задавливаются нагрузками от малоэтажного дома. Нагрузки от дома в средне- и сильнопучинистых грунтах в подавляющем большинстве случаев значительно меньше касательных сил пучения
Поэтому предлагаемые мероприятия представляются как спасательные меры при устройстве заглублённых малонагруженных фундаментов.
Можно согласиться с применением предложенных мер в виде исключения при небольших объёмах малоэтажного строительства. Однако при массовом строительстве малоэтажных домов проектирование фундаментов с применением спасательных мер противоречит логике строительного искусства.2. Такие мероприятия, как заглубление фундаментов значительно ниже расчётной глубины промерзания, устройство анкерного уширения ниже глубины промерзания, замена всего пучинистого грунта на непучинистый, закладка утеплителей в грунт и др., ведут к существенному удорожанию строительства.3. Мероприятия, связанные с засолением грунтов, пропиткой их нефтепродуктами, с покрытием поверхности фундаментов консистентными смазками, были предложены во времена, когда вопросы экологии не стояли так остро, как в настоящее время, и поэтому не принимались во внимание. Следует признать такие мероприятия вредными для окружающей среды и непригодными для применения в малоэтажном строительстве.4. Ряд мероприятий: вытрамбовывание и выштамповывание траншей и котлованов, укрепление грунтов введением связывающих добавок, устройство глубинного дренажа под бесподвальными домами не нашли применения в практике строительства малоэтажных домов из-за их малой эффективности, нетехнологичности или отсутствия соответствующих механизмов и оборудования.5. Всё же использование ряда мероприятий позволяет обеспечить устойчивость и, следовательно, надёжность фундаментов под малоэтажными домами, но это достигается значительным удорожанием строительства.6. Применение в пучинистых грунтах заглублённых фундаментов при превышении касательных сил пучения над нагрузками от дома только усложняет и удорожает решение задачи по устройству надёжных фундаментов.
Наиболее перспективными по надёжности и экономичности возведения под бесподвальными малоэтажными домами в пучинистых грунтах являются монолитные железобетонные мелкозаглублённые фундаменты, устраиваемые на противопучинной песчаной подушке. Небольшие нагрузки от малоэтажного дома позволяют опирать фундаменты на грунты, находящиеся близко к поверхности. Можно применять незаглублённые и мелкозаглублённые фундаменты. В этом случае потребность во многих мероприятиях просто отпадает, а необходимые — проводят в гораздо меньших объёмах.7. При заглублении фундаментов ниже расчётной глубины промерзания допустимы только деформации осадок. Деформации пучения не допускаются. При применении же мелкозаглублённых фундаментов допускаются как деформации осадок, так и в ограниченных размерах деформации пучения. Абсолютные значения деформаций для деревянных домов составляют 5,0 см, для деформации равны 0,002 и 0,0005 соответственно.8. Надёжность мелкозаглубленных фундаментов при выбранной глубине заложения обеспечивают:
- расчётом необходимой площади опорной части с учётом нагрузок от дома и расчётного сопротивления грунтов;
- расчётом из условия устойчивости необходимой ширины траншей и котлованов, пазухи которых засыпают непучинистым грунтом — в зависимости от нагрузок от дома, выбранной глубины заложения и степени пучинистости грунтов;
- расчётом по допустимым деформациям пучения толщины противопучинной нагрузки.
В домах с цокольным этажом устойчивости заглублённых конструкций в пучинистых грунтах достигают устройством расчётной ширины пазух, засыпаемых непучинистым грунтом, при изготовлении монолитных железобетонных стен.9. В 2005 году в развитие СНиП вышел Свод Правил (СП 50-101-2004), в котором изложены основные положения по проектированию мелкозаглублённых фундаментов на пучинистых грунтах в малоэтажном строительстве. Данные табл. 2 СНиП 2.02.01-83* не пригодны для применения при выборе глубины заложения фундаментов под малоэтажные дома в пучинистых грунтах.
Л. Гинзбург, кандидат технических наук Журнал Советы профессионалов №2/2010
Какими методами предотвращают влияние пучения почвы?
Эффект пучения почвы вполне преодолим, д ля этого используются некоторые строительные приемы, которые сейчас будут перечислены:
- Основание бетонного фундамента выполняется расширенным, в форме трапеции. Помимо повышенной устойчивости, снижается влияние на такой фундамент касательных сил пучения.
- Стенки траншеи в случае использования заглубленного и мелкозаглубленного фундамента обкладываются гидроизоляционным материалом. Это изолирует фундаментные стенки от прилегающего грунта.
- Ширину фундамента увеличивают. За счет этого пучинистость почвы нивелируется.
- Снизу и сбоку фундамента производят замену пучинистого грунта. Выполняют песчаную или гравийную засыпку.
- Прокладка теплоизоляции по внешнему периметру строения. Под теплоизоляционным слоем почва не промерзает в зимний период, поэтому пучинистость грунта не проявляется.
- Фундамент заглубляют настолько, чтобы он не был подвержен влиянию замерзшего грунта. Однако это влечет за собой перерасход стройматериалов.
Столбчатый фундамент на пучинистых грунтах
Основание столбчатого типа предполагает закладку столбов на глубину, расположенную ниже уровня промерзания почвы.
Для этого используются преимущественно железобетонные столбы. Также в виде опор могут применяться металлические и асбестоцементные трубы, заполненные внутри бетонным раствором. В нижней части опор обычно крепится якорный элемент в виде площадки. Это гарантирует дополнительную устойчивость и фиксацию опор в почве.
Столбы закапывают в землю, после чего устанавливается опалубка и происходит заливка бетонного фундамента, связывающего все опоры между собой бетонной лентой. Обязательно используется металлическая арматура, которая перевязывается стальной проволокой. Высота столбчатого фундамента может быть различной. Бетонная лента может идти поверх уровня почвы, либо быть заглубленной в нее.
Обустройство ленточного фундамента
Ленточный фундамент относится к числу наиболее популярных оснований, которые можно изготовить самостоятельно. Ленточный фундамент на пучинистый грунт имеет свои особенности.
Он может быть мелкозаглубленным (речь о нем пойдет ниже) или заглубленным. Рассмотрим второй вариант. Обязательным условием является расположение бетонной заливки на глубине, превышающей уровень промерзания грунта для данной местности.Для различных климатических зон глубина залегания основания может меняться. Выкапывается котлован, на дно которого засыпается слой щебня, а затем слой песка толщиной около 20 см. Это ограждает фундамент снизу. Для нейтрализации боковых воздействий со стороны грунта стенки котлована ограждаются слоем гидроизоляции. В котловане располагаются отрезки арматуры, связанные между собой, после чего производится заливка раствора бетона. Поверх уровня почвы заливка производится в подготовленную опалубку.
Свайный фундамент для пучинистого грунта
Для проблемных грунтов свайный фундамент является прекрасным вариантом.
Причем, независимо от размеров и массы возводимого сооружения. Устройство фундамента на пучинистых грунтах свайного типа заключается в завинчивании винтовых металлических свай в землю, ниже уровня промерзания почвы. Такой фундамент используется на песчаных, рыхлых, пучинистых, торфяных и заболоченных почвах. Сваи можно завернуть достаточно глубоко, до достижения ими твердого грунта.
Дом на свайном фундаменте можно построить практически в любом месте, даже на склоне горы, не занимаясь земляными работами.
Одной из разновидностей свайного фундамента является так называемый буронабивной фундамент. Вместо металлических свай используется бетон. В определенных местах в почве бурятся отверстия, в которые заливается бетонный раствор. Предварительно все скважины армируются. Глубина заливки зависит от глубины промерзания почвы. Бетонные сваи должны быть ниже этого уровня, как минимум на 30 см. Поверх бетонных свай сооружается железобетонный ростверк, связывающий все сваи в единую конструкцию.
Способы определения суглинка на своем участке
Определить состав почвы на глаз достаточно сложно. А ведь именно от этого показателя зависит возможность выращивания тех или иных растений. Выполнение того или иного вида фундаментного основания. Существует несколько способов определить вид почвы на участке.
Почему нельзя определить грунт по цвету
Попытка определить суглинок по цвету часто приводит к ошибкам. При таком способе сложно определить количество глинистых частиц в составе. Цвет почвы говорит не только о процентном содержании глины, но и особенности минералогического состава. Например, на цвет земли особе влияние оказывает доля содержащегося в ней железа или алюминия.
Переувлажнение приводит к образованию глеевого горизонта, который имеет сизую окраску. Такой цвет — результат реакции железа и глинистых минералов. Ржавую окраску дает соединение железа и марганца. Такой цвет не говорит о наличии большого количества глины и делает почву ядовитой для растений.
Супесь часто повторяет окраску суглинистого грунта, но сам материал обладает совершенно другими характеристиками.
Скатывание в шнур или кольцо
Простой способ, который может использовать каждый владелец участка. Основан на определении особенности материала — пластичности. Алгоритм определения:
- взять небольшое количество грунта в руку;
- увлажнить его с помощью пульверизатора, чтобы достичь тестообразного состояния;
- попытаться скатать полученную массу в шнур;
- попытаться свернуть шнур в колечко.
Вывод — если масса раскатывается в шнур, который удается свернуть в колечко — это суглинок. В зависимости от вида суглинистой почвы, колечко будет непрочным (легкая) или плотным, но с трещинами (тяжелая).
Если полученное кольцо не имеет по краям трещин — на участке преобладает глина.
Проверка на ощупь
Менее информативный способ. Понадобится смочить руку водой и перетереть некоторое количество земли между двумя пальцами. Особенная маслянистость почвы говорит о том, что это глина. Практически одни песчинки говорят о том, что на участке преобладает супесь.
Суглинок — маслянистая масса с заметными вкраплениями кварцевого песка.
Лабораторный способ
Наиболее информативный и точный метод исследования. Понадобится:
- мерный цилиндр, в который добавляется часть почвы;
- разбавить водой и тщательно взболтать.
Вывод — повышенная мутность взвеси говорит о наличии глинистых частиц в составе. В случае с суглинком на дно осядет песчаная составляющая грунта. В случае с супесью мутность практически отсутствует, почти вся земля быстро опадает в осадок.
Свойства пучинистых грунтов и их классификация
Пучинистые грунты — проблема номер один для строителей. Зимой, когда приходят холода, они увеличиваются в размерах, сжимая фундаменты и приподнимая их. Вследствие чего, на конструкции последних появляются трещины. Борются с этим явления по — разному, но чтобы начать борьбу, нужно понять, что это такое.
Что такое пучинистый и не пучинистый грунт — вопрос, ответ на который можно дать, если понимать, за счет чего внутри почвы происходят такие процессы. Все дело в том, что распирание (пучение) происходит за счет замерзших внутри почвы капель воды. А значит, она должна эти капли в себе задерживать.
Поэтому основные свойства грунта, которые приводят к пучению, это капиллярная активность и способность фильтровать воду. Если почва рыхлая, к примеру, с большим содержанием песка, то вода через нее легко проходит в нижние водные горизонты, не задерживаясь. Такие грунты не относятся к категории пучинистых.
А вот те типы почв, в которых вода задерживается, относятся к категории «пучащие». Это глина, суглинок и супеси. Но тут есть момент, связанный с капиллярной активность. У песчаных типов она ниже, потому что песок втягивает в себя атмосферные осадки на глубину 30 — 40 см. При этом глиняные типы постепенно всасывают влагу на глубину до 1,5 м. Поэтому в первом случае можно обойтись отмостками вокруг фундамента с шириною 1 м, во втором величину придется увеличить до 1,5 — 2,0 м. Это к вопросу, как бороться с пучинистостью.
При высоком уровне расположения грунтовых вод, даже непучинистые почвы могут дать расширение. Поэтому к вспучиванию грунта надо относиться с точки зрения наличия или отсутствие факторов, которые приводят к такому свойству земли. Сюда же можно добавить и расположение дома. Если он возводится на участке с уклоном, то велика вероятность, что такой рельеф приведет к пучению некоторых отрезков, особенно расположенных внизу.
Не забываем и о регионе, где строится дом. Если это юг, где уровень промерзания почвы невелик, то можно о пучении не говорить. Даже глиняные основы, покрытые стандартной отмосткой, легко противостоят низким температурам зимой. На севере это выражается ярче. В некоторых северных регионах земля промерзает до 2 — 2,5 м, а значит, пучение грунта имеет место быть в независимости от типа почвы.
Какой фундамент делать на глине?
Глина боится воздействия воды. Перед началом заложения фундамента настоятельно рекомендуется произвести геологическую разведку. Ее целью должно быть определение однородности грунта на участке строительства. Зачастую грунт на участке крайне неоднороден. Глина идет пластами, чередуясь со слоями песка. Поэтому решение о том, какой фундамент на глине лучше соорудить, нужно принимать в зависимости от глубины залегания и состава глиняных пластов. Делается это при помощи бурения шурфов на глубину предполагаемого заложения фундамента.
Если состав грунта неоднороден, то лучшим решением является его замена непучинистым грунтом. Например, щебнем или песком. Если же грунт имеет однородный состав, то исследуется его влажность. В случае близкого залегания грунтовых вод предпочтительно использовать фундамент на сваях.
«На моем участке глинистая почва — какой фундамент будет самым надежным»? Такой вопрос задают многие владельцы участков, которые собираются строить дом или какую-то постройку. Так вот, фундамент может быть различным. Все зависит от конкретного состава грунта, расположения участка и ваших возможностей.
Мелкозаглубленный фундамент на глинистой почве
А вот армированная железобетонная плита как раз подойдет для глинистой почвы. Будет иметь место так называемый плавающий фундамент. Подвижки глины в результате пучения или размывания никак не скажутся на стенах постройки. Плита может быть залита самостоятельно, из высококачественного бетона.
Также можно использовать уже готовую плиту. Заглубление плиты зависит от массы строения. Плиту укладывать на глину запрещено. Перед началом закладки выкапывается котлован, выполняется гравийная и песчаная засыпка.
Единственным недостатком такого метода является относительно высокая себестоимость проекта.
Ленточное основание
Траншея под него выкапывается на такую глубину, которая должна превышать уровень промерзания грунта. Для различных климатических зон этот показатель будет отличаться.В северных районах иногда приходится копать котлован глубиной до полутора метров.
Дно котлована засыпается вначале гравием, а затем — слоем песка. Чем глубже котлован, тем больший слой песка необходимо засыпать. Дно траншеи (поверх слоя песка), а также его стенки обязательно должны быть проложены полиэтиленом или рубероидом для обеспечения гидроизоляции фундамента и уменьшения воздействия на него сил давления грунта.
Основание бетонного фундамента должно быть выполнено шире основной его части на 30%. Это необходимо для повышения устойчивости фундамента и противодействия пучению грунта. Перед заливкой бетонного раствора в котлован закладывают арматуру, перевязывая ее между собой.
Свайный фундамент
Свайный фундамент на глине является наилучшим по причине того, что сваи дают возможность обустроить фундамент практически на любом виде грунта, даже на болотистом. Забивая или вкручивая сваи в грунт, удается добраться до твердых слоев почвы, которые не зависят от грунтовых вод или промерзания. Нижние почвенные слои неподвижны, поэтому и фундамент не будет зависеть от посторонних факторов.
Используются винтовые и забивные металлические сваи. Забивные сваи вбиваются в грунт при помощи забивных машин, а винтовые — вкручиваются в грунт.
https://youtube.com/watch?v=CZW2C02LsmA
Распространены также буронабивные сваи. Для них предварительно в грунте бурятся отверстия, из которых откачивается вода. Отверстия армируются и бетонируются. При относительно небольшом расходе бетона удается достичь высокой прочности такого буронабивного фундамента.
Фундамент на глинистой почве, возведенный по всем правилам, обеспечит надежную основу для любой конструкции.
Строительство фундамента на пучинистом грунте
Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому строительство фундамента на пучинистом грунте нужно вести только с принятием мер против пучения. Самый радикальный путь – это заменить грунт на непучинистый гравелистый или крупный песок. В этом случае роют большой котлован на глубину больше глубины промерзания, убирают пучинистый грунт и вместо него засыпают и хорошо утрамбовывают песок, который является отличным основанием для фундамента, не удерживает в себе влагу и имеет высокую несущую способность. Этот способ, пожалуй, самый надежный, но и самый затратный – он предполагает очень большой объем земельных работ.
Другой способ строительства устойчивого фундамента на пучинистом грунте – это заложение его на глубину ниже глубины промерзания. В этом случае на основание фундамента не будут действовать силы пучения, но на боковую поверхность пучение действовать будет. И хотя это воздействие на порядок меньше, оно способно создать проблемы: пучинистый грунт будет примерзать к боковой поверхности фундамента и при движении вверх/вниз будет тащить его за собой. Касательная сила пучения может достигать 5 тонн на квадратный метр поверхности. Заложенный на глубину 1,5 м ленточный фундамент дом 6 м на 6 м будет иметь суммарную площадь боковой поверхности 36 м2, а общая касательная сила пучения может поднимать до 180 т. Этого будет достаточно, чтобы поднять деревянный дом, потому что его вес не сможет уравновесить действие пучения. Поэтому заложение фундамента на пучинистом грунте ниже глубины промерзания используется при строительстве тяжелых кирпичных и монолитных железобетонных домов.
Третий способ снизить влияние пучинистого грунта на фундамент – это утепление. Этот вариант больше всего подходит для строительства мелкозаглубленных фундаментов под легкие дома и заключается в том, чтобы избежать замерзания влаги в пучинистом грунте. Укладывая на грунт слой утеплителя, можно добиться того, чтобы грунт вокруг фундамента никогда не промерзал. Ширина полосы утеплителя должна соответствовать глубине промерзания: если земля промерзает на 1,5 м, то утеплять надо вокруг фундамента полосу шириной 1,5 м. Толщина утеплителя зависит от его теплоизоляционных свойств и от климатических условий.
Еще одна мера, которую можно принимать при строительстве фундамента на пучинистом грунте — это отвод воды, ведь если не будет воды, то не будет и пучения. Для отвода воды, содержащейся в грунте, по периметру фундамента устраивают дренаж: в полуметре от фундамента роют канаву на глубину его заложения, в нее укладывают завернутую в фильтрующую ткань перфорированную трубу под небольшим уклоном и засыпают ее крупным песком или гравием. Вода, содержащаяся в грунте, будет стекать к дренажной трубе, попадать в нее через отверстия и по ней отводиться в дренажный колодец. Для естественного отвода воды необходимо, чтобы где-то был более низкий участок местности, куда будет отводиться вода. Для отвода воды атмосферных осадков вокруг фундамента нужно делать отмостку и ливневую канализацию.
К этой статье есть подборка видео (количество видеороликов: 1)
Читайте так же:
Глинистый грунт – это грунт, который более чем на половину состоит из очень мелких частиц размером менее 0,01 мм, которые имеют форму чешуек или пластин. К глинистым грунтам относятся супесь, суглинок и глина.
В этой статье рассмотрены основные типы грунтов — скальный, крупнообломочный, песчаный и глинистый, каждый из которых имеет свои свойства и отличительные признаки.
Промерзание грунта приводит к его пучению и негативному воздействию на фундамент здания. Глубина промерзания зависит от типа грунта и климатических условий.
Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме. Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и способны выдавить фундамент дома из грунта.
Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.
Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.
Классификация
Классификация грунтов по типу вспучивания делит виды на несколько подгрупп. К пучинистым относятся:
- Чрезмерно или очень пучинистые.
- Сильно пучинистые.
- Средней степени.
- Слабой степени.
И отдельно стоят непучинистые грунты.
Последнее определение можно назвать чисто условным, потому что нет такой земли, которая бы не промерзала и не взбухала. Все зависит от влажности почвы и от температуры ее охлаждения. Конечно, можно сказать, что чисто каменный грунт вспучиваться не будет. Но такая разновидность встречается в местах проживания людей крайне редко. Обычно это горы.
То есть, получается так, что тип земли не сильно влияет на морозное пучение. Главными причинами выступают влажность почвы и температура воздуха. Поэтому вопрос, как определить, какие грунты пучинистые, а какие нет, ставится неправильно. Все они в какой-то степени могут вспучиваться.
Классификация грунтов по степени подверженности пучению
По степени пучинистости грунты делятся:
Грунты сильнопучинистые и чрезмернопучинистые
(пучение около 12%)
К этой группе относятся мягкопластичные глинистые грунты, а также пески пылеватые и мелкие, насыщенные водой.
Пучение у таких грунтов составляет около 12%, а это значит, что при глубине промерзания 1,2 метра пучение для сильнопучинистых грунтов составит: (1,2·12)/100 = 0,144 м, т.е. 14,4 см.
Грунты со средней пучинистостью
(пучение около 8%)
К этой группе относятся тугопластичные глинистые грунты, насыщенные водой гравелистые, крупные и средние пески (при высоком уровне грунтовых вод), а также крупнообломочные грунты с мелким пылеватым заполнением более 30% по массе.
Пучение у таких грунтов составляет около 8%, а это значит, что при глубине промерзания 1,2 метра пучение для среднепучинистых грунтов составит: (1,2·8) /100=0,096 м, т.е. 9,6 см.
Грунты со слабой пучинистостью
(пучение около 4%)
К этой группе относятся полутвердые глинистые грунты (можно копать лопатой в сухом состоянии), средневодонасыщенные пески (гравелистые, крупные и средние), а также крупнообломочные грунты с мелким пылеватым заполнением 10-30% по массе.
Пучение у таких грунтов составляет около 4%, а это значит, что при глубине промерзания 1,2 метра пучение для слабопучинистых грунтов составит: (1,2·4) /100=0,048 м, т.е. 4,8 см.
Практически непучинистые грунты
К этой группе относятся твердые глинистые грунты, маловодонасыщенные пески (гравелистые, крупные и средние), скальные и крупнообломочные грунты (каменистые, галечные и валунные) с заполнением крупнообломочной фракцией более 90%, а также сухие мелкие и пылеватые пески, если в них пылеватых частиц (мельче 0,05мм) менее 15% по массе.
Пучение у таких грунтов практически отсутствует.
Как самостоятельно определить степень пучинистости грунта на участке под застройку, а также уровень грунтовых вод, смотри в материале “Как своими силами определить степень пучинистости грунта“
Принципы устройства фундамента на пучинистых грунтах
Из всего, что сказано выше, следует, что не всегда на пучинистом типе грунта будет правильным результат строительства легкой постройки, основанной на заглубленном фундаменте.
В итоге может оказаться так, что здание окажется сильно подверженным силам пучения, а затраченная сумма на возведение такого негодного к эксплуатации фундамента будет довольно велика. Однако, если решено строить здание из кирпича, то уместны будут фундаменты, заглубленные ниже ГПГ.
Приведем несколько примеров и постараемся определить тип фундамента, подходящий в таких условиях:
- Тяжелый дом. Здание из пенобетона, кирпича или других подобных материалов, высотой в 3-5 этажей. В этом случае целесообразно использовать фундаменты, которые будут углублены. Решающим условием является УГВ. При очень низком уровне грунтовых вод можно построить заглубленный фундамент, находящийся ниже того уровня, до которого промерзает почва. Это следующие типы фундаментов: ленточный, свайный, плитный. Если геологи обнаружат высокий уровень промерзания и дренаж основания здания не могут позволить выполнить снижение уровня грунтовых вод, то возможен вариант малозаглубленного фундамента, то есть заливают железобетонную плиту.
- Легкий дом. Это, в основном, постройки из бруса. В этом случае подходят фундаменты, которые заглублены на малую глубину. Допустимо залить армированную плиту или мелкозаглубленный ленточный фундамент. Второй вариант будет менее затратным. Важный момент заключается в создании жесткой конструкции, которая будет воспринимать местные деформации и распределять их равномерно на здание.
Не стоит упускать из вида возможность замены пучинистого грунта на грунт с лучшими характеристиками. Довольно часто условия, при которых почвы, подверженные пучению, прекратят проявлять свои недостатки, создать проще, чем проводить строительство таком грунте. Эти условия можно достичь путем изменения глубины промерзания земли в меньшую сторону – проложить утеплитель по периметру строящегося дома и организовать систему дренажа.
Условия для строительства на любом участке индивидуальны и сильно отличаются от норм. Обязательно проведите геологоразведку, узнайте характеристики грунта на выбранном вами для строительства участке, и уже после этого, приступайте к возведению дома.
Геологическое исследование грунта под фундамент
Перед планировкой расположения фундамента и определения его типа, в первую очередь, необходимо произвести геологическое исследование грунта. Ведь фундаменты на разных грунтах
будут совершенно отличаться друг от друга. Что хорошо будет на песчаном грунте, то совершенно будет неприемлемо при пучинистом или глинистом. А если возвести дом, не учитывая все эти нюансы, то со временем здание может осесть или перекоситься, ломая при этом стены и крышу.
Инженерно-геологический анализ можно доверить специалистам, а можно и сэкономить, произведя его самостоятельно. Сделать это можно двумя методами: определением процентного отношения песка, глины и ила или с помощью визуально-тактильной оценки. Рассмотрим второй, наиболее простой, метод.
