Как выполнять фундамент на пучинистых грунтах

Устройство фундамента на пучинистых грунтах

Только некоторые типы грунтов подвергаются морозному пучению.

Схема армирования ленточного фундамента.

К ним относят:

• глинистые и суглинистые виды грунтов;
• мелкозернистые песчаные виды грунта;
• пылеватые песчаные грунты.

Пучинистость - это способность грунта увеличить свои объемы под воздействием мороза. Обусловлено такое явление тем, что влага, накопившаяся в грунте, при наступлении морозов замерзает. Вода при замерзании увеличивает свои объемы. Поэтому, расширяясь, влага начинает выталкивать грунт наружу. Если в грунте влага отсутствует, тогда пучинистость наблюдается из-за того, что в порах грунта выполняется перераспределение паров влаги. Влага поднимается вверх, то есть наблюдается капиллярность жидкости.

Схема укладки ленточного фундамента.

В данной ситуации можно говорить, что грунт слабопучинистый, но само наличие такого явления заставляет предпринять при проектировании конструкции основания дополнительные меры защиты.

По данному признаку грунты разделяют на 3 категории:

• слабопучинистые;
• среднепучинистые;
• сильнопучинистые.

Объемы изменений будут зависеть о того, какой тип грунта на конкретном участке. Некоторые грунты могут деформироваться до 17-25 см. Деревянный дом может выдержать пучинистость до 5 см, а кирпичный - до 2,5-3 см.

Инструменты и материалы:

1. Уровень.
2. Вязальная проволока.
3. Лопаты.
4. Шнур для разметки.
5. Ребристая арматура.
6. Пиломатериалы, топор, молоток, гвозди, ножовка для монтажа опалубки.
7. Цемент, песок, щебень.
8. Бетономешалка.

Как возвести столбчатые и сваиные фундаменты на пучинистом грунте

Схема свайного фундамента.

В большинстве случаев такие основания возводят, если планируется построить довольно легкое здание (каркасный дом или небольшую баню). Вторая ситуация для выбора такого типа фундамента - когда нужно строить основание на большой глубине, притом выбор ленточного фундамента может повлечь большие финансовые затраты, которые достигают около 40% от общей сметы на строительство целиком.

Устройство столбчатых оснований обойдется в 1,5-2 раза дешевле устройства ленточного фундамента, а уж тем более дешевле устройства плитного фундамента.

Выбор материала под основание зависит от массы постройки, его высоты и т.д. По используемому материалу столбчатые фундаменты делят на такие типы:

1. Каменные.
2. Бетонные.
3. Кирпичные.
4. Бутобетонные.
5. Железобетонные.

Зачастую бетонные строения называют монолитными. При возведении столбчатых фундаментов используют готовые бетонные либо железобетонные плиты, то есть фундамент - сборный бетонный.

Столбчатое основание возводят по 3 главным правилам расположения столбов:

Видео по теме "фундаменты на пучинистых грунтах"

Схема вариантов столбчатого фундамента для дома.

1. Столбы находятся на углах здания.
2. Столбы находятся на месте пересечения стен.
3. Столбы находятся на прямых участках стен, чтобы промежуток между столбами был максимум 3 м.

Что касается устройства столбчатого основания на пучинистых грунтах, то для них данные правила действуют без исключения. Но есть отличие в конструкции столбов. Чтобы уменьшить нагрузки на грунт, нижнюю часть столбов нужно расширить или положить плиту большего размера. Если столб из кирпича, это расширение делается на несколько рядов (но не менее чем на 2).

В сильнопучинистых грунтах столбчатое основание устраивают из асбестовых или труб из металла, из готовых железобетонных плит и столбов. Основание из кирпича или монолитное не подойдет, потому что их устройство довольно неудобно в данных грунтах. В сильнопучинистых грунтах основание должно залегать на большей глубине, чем максимальная глубина промерзания грунта.

Если эта глубина больше 1 м, то устройство кирпичного фундамента на ней невозможно.

Если закладка превышает глубину 1 м, притом на дне отсутствует вода, то можно сделать основание с опорной бетонной или железобетонной плитой.

Расстояние между столбами при устройстве основания в пучинистых грунтах делают в 2,5 м, можно меньше, но не больше.

Схема видов фундамента.

Для соединения всех столбов в одну конструкцию нужно сверху связать их обвязочными балками. Когда промежуток между столбами менее 2,5 м, то можно делать деревянные балки, если более, то воспользоваться готовыми железобетонными рандбалками, образующими ростверк.

Геометрические размеры столбов зависят от того, какой материал используется для изготовления:

• бетон и железобетон - 40 см;
• бутобетон - 40 см;
• буто-плитняк - 40 см;
• кирпич, если столб будет расположен выше уровня земли - 38 см;
• кирпич, если столб будет перевязываться с забиркой - 25 см.

Столбы лучше использовать квадратного сечения. Поэтому данный размер распространяется на длину и на ширину столба.

Теперь о столбчатом основании в пучинистых грунтах и его превосходствах перед иными типами фундаментов.

Чтобы уменьшить силу кручения, возникающую из-за давления на фундамент сбоку, необходимо в основание каждого столба положить анкер-плиту. Это бетонная плита, которая по размерам больше ширины столба и которая жестко сцеплена с землей. Данная плита не даст силам морозного пучения вырвать либо сдвинуть столб с места.

Видео по теме "Свайно-ростверковый фундамент на пучинистых грунтах"

Чтобы не было перелома столба, его необходимо армировать, а в цементный раствор, если столб выполняется монолитным, добавить пластификатор, чтобы увеличить эластичность бетона. Если арматура отсутствует, то уменьшить давление позволит конструкция столба, сужающаяся кверху.

Схема заложения фундамента.

В пучинистых грунтах, особенно при значительной их глубине промерзания, достаточно эффективны такие типы столбчатого основания:

• анкерные железобетонные;
• сборные бетонные;
• монолитные бетонные.

Видео по теме "Пучинистые грунты 4 ч Надо ли дренаж?"

На такие типы силы морозного пучения влияют в меньшей степени, чем на другие, из-за того, что они делаются с очень малым поперечным сечением.

Устройство кирпичного столба может быть таким:

• песчаная подушка 50 см и больше. Она делается из крупнозернистого или гравелистого песка;
• пласт толя или рубероида;
• прямоугольный конус кирпичного столба;
• оклеечная гидроизоляция, наносящаяся на верхнюю площадку столба;
• ростверк, выполненный из сборных железобетонных плит;
• столб из кирпича;
• насыпной уплотненный грунт. Его наносят только с внешней части стены или столба;
• цементная стяжка, покрывающая уплотненный грунт.

У столба из бетона может быть такое устройство:

Схема винтовой сваи.

• песчаная подушка толщиной от 50 см;
• пласт толя или рубероида;
• бетонный фундамент, выполненный в форме конуса и немного выступающий над уровнем земли (приблизительно на 10-15 см);
• железобетонный пояс, сделанный из арматурного каркаса, который залит бетоном;
• плита перекрытия, сделанная из железобетона;
• плитный утеплитель.

Данная конструкция столбов позволит снизить воздействие силы морозного пучения на основание.

Чтобы связать столбы, устраивают ростверк. Он поможет распределить нагрузку, действующую на отдельно стоящий столб, между всеми столбами, что почти полностью исключает возможность опрокидывания его или смещения в горизонтальной плоскости.

Если здание строят из кирпича, бетона или пеноблоков, тогда ростверк нужен бетонный, а лучше - железобетонный. И если у столба еще имеется арматура, то ее жестко связывают с арматурой ростверка. Если постройка деревянная, то и ростверк должен быть представлен обвязкой из бревен.

В целях исключения попадания разного мусора и осадков во внутреннее пространство между столбами делают забирку.

Ростверк служит и для связки столбов в одну конструкцию, и фундаментом для цокольного этажа, но только если стены из кирпича или бетона.

Особенности строительства фундамента каркасного дома.

В этом случае ростверк выполняют в виде перемычки (несколько прутов арматуры, уложенных по заранее залитому слою бетона). Притом этот слой должен быть не менее 70 мм, а количество арматурных прутьев (толщина в 10-12 мм) должно находиться в диапазоне 4-6 шт.

Ростверк может быть сделан в виде сборной или монолитной железобетонной конструкции, состоящей из железобетонных плит.

Все строительство, начиная от основания и заканчивая крышей, необходимо сделать за 1 сезон. Это относится к случаям, когда строительство идет на пучинистых грунтах. Если оставить основание без нагрузки, на которое оно рассчитано, это может привести к его деформации.

Конструкция фундаментов малого заложения

Такие фундаменты делают монолитными железобетонными или сборными из железобетонных плит.

У основания из сборных плит нормального заглубления может быть такая конструкция:

• песчаная подушка толщиной 15 см;
• друг на друга выкладывают бетонные блоки, размер которых 38х50х28 или 38х40х28. Связывают блоки цементным раствором;
• яма засыпана слабопучинистым или непучинистым грунтом;
• на верхнем блоке из бетона сверху есть оклеечная гидроизоляция;
• еще один бетонный блок;
• сверху на бетонном блоке маленький (3-5 см) слой цемента.

Схема ленточного фундамента.

В этой конструкции промежуток от края грунта до вершины оклеечной изоляции должен быть около 15 см. Значит, высота столба над землей с учетом высоты крайнего бетонного блока и пласта цемента равна 45 см.

Конструкция столба основания малого заложения может быть такой:

• песчаная подушка толщиной в 0,5 м;
• бетонный блок, погруженный на глубину 10-12 см;
• слой оклеечной гидроизоляции;
• второй блок из бетона;
• стяжка из цемента толщиной 3-5 см.

С внутренней части сбоку от столба устраивают также бетонную отмостку, которая прилегает к первому блоку и имеет толщину от грунта до верхнего среза первого бетонного блока, притом у нее имеется уклон в сторону от столба.

Фундамент столбчатого типа с ростверком

Ростверк устраивают для устойчивости столбов в пучинистом грунте и для создания опор для стен.

Делают его только после того, как все столбы подогнаны к одному горизонтальному уровню.

Конструкция столбов, расположенных над уровнем земли, вместе с ростверком может быть следующей:

• блоки фундамента, лежащие у основания каждого столба. У такого блока могут иметься размеры 118х80х30 см;
• блоки из бетона для столбов, у которых могут быть размеры 88х50х58 см;
• на верху блоков размещается непосредственно ростверк из плит железобетона или перемычек с размерами 246х25х20.

Схема устройства опалубки для ленточного фундамента.

2 соседние перемычки ростверка связывают специально оставленным куском арматуры. Сам ростверк укладывают не на плиту из бетона, а на уложенный на нее армированный монолитный пояс, на котором тоже оставлены куски арматуры. Такие куски прикрепляют к нижним частям арматуры перемычек ростверка.

Если промежуток между столбами более 2,5 м, тогда вместо вышеуказанных перемычек используют другие размерами 298х25х20 см.

Зачастую происходит так, что масса сооружения оказывается больше, чем расчетная возможная масса, которую имеют возможность выдерживать перемычки. В таком случае сверху их устанавливают армированный пояс, тогда конструкция столба с ростверком такая:

• фундаментный блок, например, ФЛ 8-12-3;
• стеновой блок, например, ФБС 9-5-6;
• бетонные перемычки;
• монолитный армированный пояс.

Малозаглубленное основание столбчатого типа бывает или кирпичным, или монолитным, в отличие от нормально заглубленного фундамента, исключающего 2 таких вида столбчатого фундамента.

Чтобы выполнить устройство малозаглубленного основания на пучинистых грунтах, для начала нужно вырыть яму с соответствующими размерами и насыпать песчаную подушку толщиной в 50-60 см. Засыпать необходимо послойно, с толщиной каждого слоя 10-15 см, каждый слой нужно уплотнять и смачивать водой.

Схема устройства монолитного ленточного фундамента.

Видео по теме "Как сделать надежный забор или немного о пучении грунта"

Далее на песок настилают слой толя или рубероида. Они выполняют роль гидроизоляции, которая не позволяет цементному молоку уйти в грунт.

Когда все столбы возведены, требуется подогнать их под один уровень по горизонтали. Выравнивание производят при помощи цементного раствора. После этого приступают к сборке монолитного или сборно-монолитного железобетонного пояса. При строительстве деревянного дома на выровненные столбы начинается укладка первой связки бревен или брусов.

Необходимо отметить, что устройство монолитного пояса из железобетона является достаточно важным конструктивным моментом, поскольку именно он обеспечит жесткость вдоль всех столбов и их устойчивость. Перед сборкой пояса требуется сделать связку всех перемычек друг с другом. Это можно осуществить сваркой или связкой петель проволокой.

Затем на перемычки ставится опалубка и заливается бетонный раствор.

Столбчатое основание на пучинистых грунтах с большой глубиной промерзания

Чтобы уменьшить воздействие сил морозного пучения на основание, его необходимо закладывать ниже, чем уровень промерзания. Но некоторые климатические зоны до такой степени холодны, что уровень промерзания почвы может достигнуть 2 м в глубину.

Виды ленточных фундаментов.

В данной ситуации для устройства фундаментных столбов используют готовые металлические или асбестоцементные трубы. В случае использования данных труб фундамент может получиться 2 видов:

• с арматурой;
• с металлическим стержнем.

Конструкция основания с арматурой выглядит следующим образом:

• подушка из песка, толщина которой 10-15 см;
• фундаментный блок, к примеру, ФЛ 6-12-3, имеющий размеры 118х60х30 см;
• асбестоцементная труба диаметром не менее 20 см.

Асбестоцементную трубу прикрепляют к фундаментному блоку бетонным раствором, этим же раствором ее заполняют внутри, где также присутствует куст арматуры. Он может быть сварен заранее, а затем просто помещен внутрь трубы и залит бетонным составом. Арматура должна выступать за края трубы на 10-15 см, чтобы затем можно было выполнить ее приварку к арматуре ростверка.

У фундамента с металлическим стержнем может иметься следующая конструкция:

• песчаная подушка, толщина которой 10-15 см;
• опорная железобетонная монолитная плита, ширина которой равняется 60 см, а высота - 40 см;
• асбестоцементная труба.

Так же, как и в предыдущем случае, трубу внутри нужно заполнять бетонным составом, но вместо арматуры применяется металлический стержень, диаметр которого 8-10 см. У самой асбестоцементной трубы диаметр приблизительно 20-30 см.

Технология устройства основания с арматурой

Схема армирования ленточного фундамента.

На пучинистых грунтах армированное основание нужно собирать по своей технологии. Сначала на предварительно подготовленную подушку из непучинистого грунта (обычно это крупнозернистый песок) нужно положить фундаментный блок. Затем на него ставится асбестовая или асбестоцементная труба. Для того чтобы у трубы не было возможности сдвинуться с места, закрепляют ее положение на уровне земли.

Затем у самого основания трубы, то есть в том месте, где она соприкасается с фундаментным блоком, делается цементная стяжка, которая напоминает пазухи. Стяжку выполняют под углом в 45 градусов, т.е. по форме она напоминает прямоугольный треугольник, где нижний катет - это фундаментный блок, а боковой - стенка трубы.

Затем можно перейти к устройству последующего столба. Когда стяжка из бетона полностью высохнет и столб будет надежно укреплен на фундаментном блоке, тогда можно приступить к следующему шагу. Он заключен в выполнении обратной засыпки, которую необходимо производить грунтом, который был извлечен, или грунтом лучшего качества относительно пучинистости.

Когда все столбы засыпаны, можно приступить к установке арматурных кустов либо металлических стержней. Для того чтобы при бетонировании металлической части не происходил ее сдвиг, необходимо перед началом установки сделать заливку в трубу цементного раствора высотой приблизительно 10-15 см. После этого просто вставляют в раствор арматуру.

Во время армирования столба необходимо учесть, что каждый прут арматуры обязан отстоять от внутренней стенки трубы на промежутке в 2,5-4 см.

Технология возведения основания с металлическим стержнем

Схема гидроизоляции фундамента.

На пучинистых грунтах основание с металлическим стержнем тоже возводится по своей технологии.

Вначале происходит монтирование плиты из бетона, которая может быть монолитной железобетонной. Затем, не дожидаясь того момента, пока плита высохнет, монтируют трубу в свежий плитный раствор.

Труба должна лишь соприкасаться с плитой, а металлическому сердечнику нужно уходить на глубину в 10-15 см. Далее все выполняется в той же последовательности, как в предыдущем варианте.

Преимущества столбчатого основания перед другими видами при их устройстве в пучинистые грунты

Можно выделить преимущества столбчатых оснований относительно остальных типов. Такие преимущества наблюдаются не только во время строительства фундамента на пучинистом грунте, но и в нормальных условиях:

Видео по теме "ленточный фундамент на пучинистых грунтах"

• устройство столбчатого основания в зависимости от выбранного материала для его приготовления и шага столбов обойдется в 1,5-2 раза дешевле, чем ленточное основание, и в 3-3,5 раза, чем плитный фундамент, устроенные в обычных грунтах и в пучинистых;
• возможность использования сборных железобетонных плит во время устройства столбчатого фундамента в пучинистых грунтах уменьшает трудовые объемы в 2-3 раза;
• есть возможность сокращения затрат на строительство фундамента, в особенности в пучинистых грунтах. Эта экономия достигается, если сократить сечение столбов и сделать их монолитными.

Нужно отметить еще один положительный момент столбчатого фундамента: грунт под отдельно находящимся столбом работает эффективнее, чем под лентой основания.