Столбчатый фундамент на пучинистых грунтах

Большинство профессиональных строителей довольно часто делают конструкции на различных почвах и в любых условиях. Они также строят столбчатый фундамент на пучинистых грунтах. Ведь годы практики учат строителей справляться с такими проблемами, как пучение, поэтому сегодня они возводят надежные основания.

Для частного строительства рекомендуется применять незаглубленные или малозаглубленные фундаменты.

Строительством занимаются не только профессионалы, но и обычные люди. Им необходимо хорошо разбираться в грунте, на котором будет располагаться будущий дом.

Необходимо помнить, что фундамент - это конструкция, передающая и перераспределяющая давление от сооружения на грунт. В большей мере именно она отвечает за прочность и долговечность возведенного сооружения.

Пучинистые грунты - особенности

Подъем фундаментного столба пучинистым грунтом.

Пучение является одним из свойств грунта. Во время замерзания из-за наличия воды в земле, которая при минусовых температурах расширяется, происходит увеличение в объеме.

На некоторых водонасыщенных грунтах вспучивание происходит в большей степени, на других в меньшей, в то время как третьи виды грунта не пучинятся вовсе. Тут глубина закладки здания не столь важна. Все специалисты рекомендуют основания заглублять глубже, чем уровень промерзания. Такой подход предотвратит множество дальнейших проблем.

Пучинистый грунт является дисперсной почвой, при понижении температуры воздуха она увеличивается в объеме. На поверхности видно изменение состояния почвы, которое переходит от талого в мерзлое. При этом очень влияет на основание здания. Поэтому возникает вопрос, каким способом будет возводиться фундамент на пучинистых грунтах.

Действие пучения на конструкции здания

Деформация незаглубленного фундамента на столбах.

Если заложить фундамент на пучинистых грунтах, в тех районах, где земля промерзает, из-за расширения почвы основание здания начинает подниматься. При этом вес постройки не имеет значения. От этих движений значительно снижается долговечность конструкции.

Противодействие пучению

Если система ставится на водонасыщенный грунт, нужно предпринимать такие меры:

Лучше заменить грунт под основанием на непучинистый. Несущую конструкцию устанавливают на засыпанные песок и щебенку. Для снижения бокового пучения непучинистыми материалами выполняют обратную отсыпку.
При закладке столбчатого фундамента необходимо использовать гладкие стеновые конструкции. Гидроизоляционная прослойка на боковых стенках решит множество трудностей, так как она значительно снизит сцепление грунтовых масс с основой сооружения.
Нижнюю часть основания выполняют в виде монолита, расширенного внизу. Такой вариант отлично подходит для большинства несущих систем, таких как столбы, ленты и сваи.
Если произвести горизонтальную теплоизоляцию грунтовых масс по всему периметру строения, тогда пучение будет происходить не столь сильно.

Применение гидроизоляционной прослойки решает такие проблемы, как защита армирующих изделий и бетонных конструкций от воздействия веществ в водонасыщенных грунтах, которые негативно влияют на них.

При составлении проекта необходимо учитывать сезонные изменения грунтовых вод. Для борьбы с ними создают дренирующую систему, которая снижает пучение возле фундамента.

Виды фундаментов для пучинистого грунта

Виды фундаментов.

Перед тем как начать строительные работы, а также создание проекта, нужно определить тип грунта и уровень его промерзания.

К пучинистым видам относятся грунты, способные накапливать воду:

глинистая почва;
песчаный грунт;
пылеватые и мелкозернистые грунты.

В зимний период вода, содержащаяся в водонасыщенных грунтах, при замерзании неравномерно вспучивается. От этого происходит неравномерная осадка сооружения, повреждение и деформация несущей конструкции.

Поэтому необходимо сразу определиться с типом конструкции (например, столбчатый фундамент или какой-либо другой), его размерами и глубиной закладки. Сегодня известны и распространены на пучинистом грунте два вида конструкций, так как они слабо подвержены негативным влияниям. Их применяют независимо от типа элемента, так как они слабее подвержены разрушению во время изменения состояния земли:

строительство основания здания, которое имеет минимальную глубину;
углубить фундамент, чтобы он был ниже уровня грунтового промерзания.

В этом случае используются плитные, столбчатые, свайные и ленточные фундаменты.

Мелкозаглубленный фундамент

Для частного строительства применяются незаглубленные или малозаглубленные фундаменты.

Мелкозаглубленный фундамент.

Они сводят к минимуму уровень касательной силы. Закладка незаглубленного элемента должна производиться на глубине равной 1/2 или 1/3 от уровня промерзания грунта. Ее уровень рассчитывается так: уровень промерзания умножается на 0,5 или 0,7.

Грамотно возведенный фундамент столбчатый для крупных строительных сооружений всегда будет устанавливаться ниже уровня промерзания пучинистого грунта. Этот вид столбчатых фундаментов позволяет значительно сэкономить на строительстве.

Железобетонные столбы прекрасно переносят касательно воздействующее напряжение при пучении, поэтому такой столбчатый фундамент является оптимальным решением для строительства сооружения. Данная технология очень удобна и технологична, потому что подходит для сырых участков, заболоченных мест и для почвы с высоким уровнем грунтовых вод.

Использовать этот вид системы (столбчатый фундамент) не рекомендуется для частных домов, так как его общая нагрузка не будет достаточной, поэтому пучение способно выдавить всю конструкцию.

Столбчатый фундамент на глинистой почве и этих грунтах должен быть связан единой рамной системой. Если система имеет глубину до 4 м, тогда используется перемычка, а свыше - применяется железобетонная фундаментная балка, называемая рандбалкой, из железобетона.

Под фундаментными балками и перемычками должен остаться зазор около 50 мм. Перемычки и балки устанавливают на подушку из песка или шлака. Столбчатый фундамент - отличный вариант для строительства.

Ленточный фундамент для пучинистых грунтов

Монолитный ленточный фундамент.

В строительстве довольно часто применяется малозаглубленный ленточный фундамент, позволяющий сэкономить денежные средства. Такой фундамент используют, если уровень мерзлоты грунта равен 1,7 м.

Классификация ленточного фундамента в зависимости от уровня пучения грунта:

Слабопучинистый ленточный вариант состоит из бетонных блоков, но их жесткая сцепка необязательна.
Среднепучинистый ленточный состоит из монолитного железобетона или из плотно прилегающих сборных железобетонных блоков.
Чрезмерно пучинистый железобетонный фундамент оснащен интегрированными армированных поясами.

Ленточный и столбчатый фундамент обязательно монтируют на подушку уплотненного грунта, который не пучинится, это может быть мелкий щебень, средний или крупный песок. Подушка позволяет снижать уровень воздействия пучинистого грунта.

Кроме сил глубинного пучения столбчатые и ленточные виды конструкций подвержены воздействию бокового касательного напряжения, которое вполне может деформировать и выдавить конструкцию.

Чтобы снизить уровень их действия, фундамент из железобетона имеет расширенное основание. Его металлический каркас напрямую соединен с верхними и нижними частями. Если конструкция делается из кирпича, то он имеет специальный наклон, производится обратная засыпка керамзита, пенопласта и шлака.

Размеры фундамента непосредственно зависят от материалов, которые используются, от уровня нагрузки, производимой строительным сооружением, и от предполагаемой нагрузки, влияющей на основание.

Свайный фундамент - нюансы

Свайный фундамент.

Менее распространены в частном строительстве свайные фундаменты. Этот вид фундамента используется на пучинистых грунтах, уровень промерзания которых составляет в пределах полутора метров, при использовании каркасного типа остова. Для частного строительства достаточно использовать сваи высотой в 3 или 4 м. Для строительных сооружений небольших размеров применяются забивные сваи из дерева или железобетона или винтовые.

Многие строители считают, что свайный фундамент, монолитный или сборный, является самым лучшим типом фундаментов. Он давно зарекомендовал себя в строительстве на пучинистых грунтах многоэтажных домов. Это основание здания необходимо углубить ниже уровня промерзания грунта.

Благодаря этому основа сооружения избегает влияния почвы, при этом небольшая площадь каждой сваи испытывает минимальную боковую касательную нагрузку. Высокая цена строительства свайного варианта является главной причиной нечастого применения этого типа устройств. Этот факт заключается в обязательном использовании спецтехники, что значительно удорожает строительство в целом.

В частном строительстве специалисты рекомендуют использовать винтовые сваи, так как во время возведения и строительства не нужно бурить скважину. Всю работу выполняют винтовые лопасти, которые достаточно легко будут входить в грунт.

винтовой фундамент способен выдерживать все природные изменения, в том числе состояния почвы.

При любом строительстве со свайным фундаментом основание здания должно стоять на непромерзающем грунте. Для определения степени его углубления приглашают инженеров-изыскателей, способных определить уровень промерзания.

Плитный фундамент

Плитный фундамент имеет вид цельной плиты, изготовленной как из бетона, так и из железобетона. Единственным недостатком монолитного фундамента является его дорогая себестоимость. При этом сооружение должно иметь низкий цоколь. Данный фундамент рекомендуют использовать при возведении небольших зданий с простой конфигурацией.

Подготовительные работы перед укладкой фундаментов

Перед тем как уложить фундамент любого типа на пучинистые грунты, нужно провести подготовительные работы. Для этого на время планирования с участка воду нужно отвести, установить дренажную систему и установить отмостки.

В строительстве также применяются водостойкие и морозостойкие средства и материалы, используется бетон высокой прочности, при этом устанавливается гидроизоляции фундамента двух типов: вертикальная и горизонтальная гидроизоляция.