Фундамент на глинистой почве своими руками: советы и рекомендации

Главная |Строительство |Какой фундамент лучше на глинистой почве?

Дата: 9 ноября 2018

Коментариев: 0

Основой любого строения является фундамент, определяющий срок службы объекта строительства. Затраты на обустройство основания составляют третью часть от суммы общих сметных расходов и экономить на нем нецелесообразно. Далеко не всегда качественные строительные материалы гарантируют прочность. Немаловажное значение имеет поверхность, на которой осуществляется строительство. Фундамент на глинистой почве коренным образом отличается от заливки основания в черноземных районах.

Сооружение надежного фундамента на пучинистой основе – серьезная задача. Ведь она может повести себя непредсказуемо, что связано со способностью удерживать влагу, выталкивать постройку. Коварная глина легко размывается водой, теряет целостность, открывает доступ влаги к элементам сооруженного здания.

До того, как осуществлять строительство на проблемной почве, изучите ее свойства, определитесь с типом конструкции. Цена ошибки высока. Это трещины, провалы и возможное разрушение постройки. Строительство капитального объекта в зоне глинистых грунтов требует помощи проектных организаций. Если планируется возведение хозяйственной постройки, бани или помещения для транспортного средства, то с этой задачей можно справиться самостоятельно, изучив рекомендации, указанные в материале статьи.

Основная особенность глины – способность быстро размываться под действием воды, не пропуская при этом ее вглубь

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

Укладка мелкозаглубленного фундамента

Укладка мелкозаглубленных фундаментов ленточного типа актуальна на тех почвах, которые не страдают от пучения, при этом максимально допустимая нагрузка предусматривает этажность постройки не более 2-х этажей.

Глубина расположения опорной подошвы варьируется в пределах 70-80 см (для столичного региона) и не имеет зависимости от глубины грунтового промерзания. Обустройство её не рекомендовано проводить на илистом грунте или торфяниках, насыпях, образованных искусственным методом, заболоченных участках и почве, которая испытала сдвиг по горизонтали.

Стоит также обратить внимание и на тот факт, что при потребности возведения постройки на твёрдом, том числе скалистом грунте, который в Московской области встречается не так уж и часто, основание трансформируется в незаглубленное и располагается прямо на поверхности грунта без малейшего заглубления.

Разновидности глинистой почвы

Для глинистых грунтов характерной особенностью структуры является наличие микроскопических пластинок, в зазоре между которыми концентрируется и сохраняется влага. Этот нюанс вызывает склонность почвы к значительному увеличению объема при отрицательной температуре, когда замерзшая вода вспучивает массив и постепенно вытесняет основу постройки.

Можно самостоятельно попытаться размять рукой грунт. Из суглинистых фракций «колбаска» растрескается, а пластичная масса свидетельствует о том, что перед вами глина, представляющая сложность для строительства.

В различных регионах почва отличается. До того, как выполнять фундамент на глинистой почве, определите, какой грунт находится на вашем участке:

Глина, которая пригодна для сооружения фундамента, отличается однородным составом, а уровень промерзания расположен выше водоносных слоев. Пластичность массы и высокая сыпучесть затрудняют сооружение надежной основы будущего здания.
К примеру, глинисто-песчаная смесь с содержанием мелкой каменной фракции является надежной базой, слабо подверженной вспучиванию. Строительство не доставит проблем, а устойчивость и долговечность постройки будут обеспечены.
Глинистые почвы бывают разными. Если в грунте процент содержания чистой глины колеблется в пределах от 5 до 10, то перед нами супесь
Суглинки характеризуются наличием песка, объем которого составляет порядка 2/3 от общей массы. В зависимости от процентного содержания глины, делятся на тяжёлые, средние и легкие виды. Повышенная склонность к вспучиванию затрудняет строительные мероприятия.
Супеси, содержащие до 10% глины и именуемые плавунами. Как правило, такой грунт перемещается под влиянием подземных водяных пластов и, практически, не используется для возведения объектов, но использование свай позволяет осуществлять постройку на этом виде почвы.
Песчаники, включающие не более 10% глинистой массы, хорошо пропускают воду, уплотняются под воздействием массы постройки и пригодны для строительства.

Расчет

Перед тем как заняться закладкой фундамента, необходимо выполнить проектирование и сделать точные расчеты. Сложность проведения расчетов для мелкозаглубленного ленточного основания заключается в определении гидрогеологических характеристик почвы на участке. Такие исследования являются обязательными, так как от них будет зависеть не только глубина заложения фундамента, но и определится высота и ширина плит.

Кроме этого, чтоб сделать правильные расчеты, необходимо знать основные показатели.

Материал, из которого планируется строительство здания. Ленточный фундамент подходит как для дома из газобетона, так и для построек из пеноблоков или бруса, но будет отличаться своим устройством. Это обусловлено разным весом конструкции и ее нагрузкой на основание.
Размеры и площадь подошвы. Будущая основа должна полностью соответствовать размерам гидроизоляционного материала.
Площадь наружной и боковой поверхности.
Размеры диаметра продольной арматуры.
Марка и объем бетонного раствора. Масса бетона будет зависеть от средней плотности раствора.

Для того чтобы рассчитать глубину закладки, нужно в первую очередь определить несущую способность почвы на строительном участке и параметры подошвы ленты, которая может быть монолитной или состоять из блоков. Затем следует просчитать общую нагрузку на фундамент, учитывая вес потолочных перекрытий, дверных конструкций и отделочного материала.

Технические характеристики

По показателю текучести ГОСТ 25100-95 делит суглинки на:

твёрдые IL < 0;
полутвёрдые 0 ≤ IL ≤0,25;
тугопластичные 0,25 < IL ≤ 0,5;
мягкопластичные 0,5 < IL ≤ 0,75;
текучепластичные 0,75 < IL ≤ 1;
текучие 1 < IL..

Основные свойства:

Характеристика	Единица измерения	Показатель
Плотность	т/м³	0,21…0,24
Условное динамическое сопротивление	МПа	0,36…0,67
Коэффициент пористости	е	1,97-1,98
Модуль деформации, Е	МПа	147

Плотность суглинка может отличаться от приведённой. В основном параметр определяется условиями местности:

наличие грунтовых вод;
климатические особенности;
различные примеси в общем объёме пробы.

В сырых болотистых местностях происходит значительное уплотнение грунта, в сухих почва более рыхлая и плодородная, пригодная для сельского хозяйства.

Удельный вес суглинка зависит от плотности, его среднее значение – 2,71 т/м³. Данную величину учитывают при расчете несущей способности основания.

Ещё одно важное свойство, которое определяют при проведении геологических исследований – фильтрующая способность почв. Этот параметр показывает, насколько быстро дождевая вода будет уходить из пласта или наоборот задерживаться в нём. Коэффициент фильтрации суглинка находится в диапазоне 0,005…0,4 м/сутки.

Подготовка ленточной основы

Фундаменты для строений можно выполнить на глинистом грунте, используя ленточную основу. Фундамент на глинистой почве с повышенной влажностью будет дороже аналогичного сооружения на не проблемном участке.

Прочную ленточную основу создать несложно, если воспользоваться технологией, выполняемой по предложенному варианту:

Произведите разметку строительной площадки согласно требованиям проектной документации.
По периметру контура выкопайте траншею, размер которой должен в 3 раза превышать ширину будущего фундамента, а глубина – точку промерзания.

Для строительства загородных домов на супесях и суглинках, с глубоким залеганием грунтовых вод можно закладывать ленточный фундамент

Основание выполняйте на 25% шире, по сравнению с его верхом. Это позволит снизить реакцию со стороны грунта, увеличить площадь опоры, предотвратить деформацию или проседание здания.
Соберите деревянную, шиферную или металлическую опалубку в зависимости от имеющегося на объекте строительства материала.
Засыпьте дно траншеи гравием слоем не менее 15 см, утрамбуйте.
Уложите слой песка, повторно уплотните песчано-гравийную подушку под фундамент, которая позволит компенсировать реакцию грунта, удалит с основания излишек влаги.
Застелите поверхность дна и стенки рубероидом или полиэтиленовой пленкой для гидроизоляции основы.
Смонтируйте в полости армированный каркас усиления, используя проволоку, зафиксируйте его элементы.
Подготовьте бетонный раствор согласно рецептуре, залейте его в опалубку до необходимой высоты ленты.
Удалите воздушные полости, используя арматуру или глубинный вибратор.
Спланируйте бетонную поверхность будущего основания.
После высыхания застелите поверхность гидроизоляционным покрытием из рубероида.

Заглубление монолитной ленточной основы на метр ниже уровня залегания водоносных слоев, находящихся в грунте, обеспечит компенсацию усилий почвы, сформирует устойчивую основу для любой постройки. Несмотря на множество недостатков, используя преимущества глины, выдерживающей значительные усилия от массы строения, можно сформировать крепкую конструкцию для строительства здания.

Глубина фундамента на глинистой почве напрямую зависит от глинистой составляющей, уровня промерзания и залегания грунтовых вод

Видео описание

Как происходит монтаж забивных свай, покажет следующее видео:

буронабивные, формируемые непосредственно на строительной площадке путем бурения глубоких скважин по периметру будущего дома. Дно каждой скважины засыпают слоем щебня, опускают в неё асбестовые или металлические трубы большого сечения, в трубы устанавливают армирующий каркас и заливают их бетоном высокой марки с обязательным уплотнением глубинным вибратором;

Для монтажа ростверка из свай выпускают арматуру либо устанавливают закладной крепеж в ещё не застывший бетон Источник himmashstroi.ru

Сооружение столбчатой конструкции

Свайный фундамент на глинистой почве имеет свои преимущества. При установке свай можно войти в твердый слой, не подверженный отрицательному влиянию перепадов температуры и грунтовых вод. Этот вид основания эффективен при близко расположенных подземных водах. Расширения нижней части опор увеличат устойчивость конструкции, ее противодействие выталкивающим усилиям. В качестве столбчатого фундамента могут применяться:

железобетонные столбы, забиваемые в виде специальных свайных полей. Под капитальные стены, армированные бетонные опоры погружают рядами, под опорные колонны – кустовыми группами, а под отдельные стойки монтируют индивидуальные столбы. Уложенные на сваи ростверки объединяют конструкцию в монолитную основу;
буронабивные сваи, формируются путем предварительного бурения скважин увеличенного диаметра с интервалом в 2,5 метра. Они располагаются по углам постройки и под капитальными стенами. Основание заполняется песочной щебеночной подушкой, которая бетонируется 10-сантиметровым слоем. В полости опускаются металлические, полимерные или асбоцементные трубы, которые армируются и заполняются бетонным составом;
Винтовые опоры, основой которых являются прочные стальные трубы. Они легко закручиваются в грунт с помощью простых механических устройств.

Ленточный заглубленный фундамент на пучинистых грунтах с заложением на глубину промерзания

Заглубленный фундамент

Такое основание часто практикуют при возведении небольших зданий, ведь имеет сразу ряд ключевых недостатков:

Слишком большая боковая поверхность способствует увеличению нагрузки на стены конструкции;
Слишком высокая стоимость установки, потому что нужно рыть глубокие траншеи и обезопасить стенки от обвала;
Дорогие строительные материалы;
Нужно проводить сложные расчеты уравновешивания сил пучения и массы самого здания.

Это материалоемкие и трудоемкие основания, не спосбоные обеспечить оптимальную защиту здания от воздействия почвы. Но при этом они практикуются в относительно холодных регионах, где граница промерзания расположена высоко, а под ней идет твердый шар породы. В случае правильного использования технологии, подошва бетонного основания трапециевидной формы устанавливается непосредственно внутри твердой породы, которая уже не подвержена пучению.

Защиту от боковых подвижек устраняют методом углового армирования с использованием промежуточных бетонных балок. Также ленточные заглубленные фундаменты часто используют, когда нужно построить здание с подвальными помещениями.

Технология строительства основания

Заложение ленточного мелкозаглубленного фундамента под дом или забор выполняется в определенной последовательности.

1. Выравнивание грунта в пятне застройки, прокладка водоотводных каналов.

2. Разметка участка и земляные работы. Наносят линии контура стен и простенков здания и роют траншеи (глубина — 0,5-1,5 м). Если строится отапливаемый дом или баня, следует заложить фундамент под печью или камином.

3. Выстилание геотекстилем. С помощью него предотвращают заиливание подушки, если глубина поверхностных грунтовых вод выше, чем закладывается фундамент. Нетканый сверхплотный материал (например, дорнит) погружают на дно траншей и запускают на их боковые стенки, делая запас с каждой стороны, равный толщине подушки.

4. Подушка. Постепенно насыпают ПГС, после каждых 10-15 см тщательно уплотняют ее с помощью ручной трамбовки или вибратора, затем укрывают оставленными по бокам полотнищами дорнита.

5. Установка опалубки и армирование. Сетки, связанные из арматурных стержней и проволоки, размещают в нижней и верхней зонах. При этом глубина заложения в бетон составляет около 5 см. Нижний армопояс предотвращает прогиб ленты вниз, а верхний не дает ей выгнуться вверх.

6. Заливка бетона. Ленту заливают непрерывно, в один прием.

7. Демонтаж опалубки и вертикальная гидроизоляция. Ее производят, когда схватится бетонная смесь – летом этот момент наступает через 3-5 дней. Ленту по бокам обрабатывают битумно-каучуковой мастикой или проникающей гидроизоляцией (например, Пенетроном).

8. Обратная засыпка пазух. При снятии опалубки вокруг ленточного мелкозаглубленного фундамента образуются полости, заполняемые песком или глиной. В первом случае водопроницаемый материал уменьшает воздействие сил морозного пучения, но способствует накоплению влаги в засыпке и снижению ее несущей способности. Если выбрана глина, она создаст так называемый глиняный замок, предохраняющий от воды.

Процесс работы – шаги и этапы

Ленточный фундамент подойдет для любого типа постройки. Всю работу можно выполнить в одиночку, сэкономив немало средств. За счет замкнутого контура, вес здания распределяется равномерно по всему периметру. Набор инструментов и материалов простой:

Рулетка, уровень
Лопаты
Фанерные листы и доски для опалубки
Цемент, песок, щебень
Блоки, кирпичи
Рубероид

Начинайте с приятного момента – разметки, она выполняется с точностью до сантиметра, согласно проекту. Набиваем колышки по вымеренным углам и натягиваем между ними леску. Углы должны получиться строго 90 градусов. Теперь отчетливо видно размеры жилища.

Копаем траншею выбранной глубины. Верхний плодородный слой почвы нужно снять полностью.
На дно укладывается слой песка. Выравниваем его лопатой и притаптываем, утрамбовываем. Лучше всего залить песочную подушку водой и выровнять СС помощью деревянного бруса.
Устанавливаем опалубку. С помощью старых досок и фанеры делаем окантовку периметра. Можно укрепить внешнюю часть клиньями, как бы подпереть ее для прочности. Высота не должна превышать подземную часть – это обязательное условие
Получение бетона с помощью бетономешалки
Для приготовления раствора лучше обзавестись помощником и специальной машиной для замеса бетона. В крупных городах практикуется сдача в аренду строительной техники. С ней дело пойдет быстрее. Но если нет возможности, можно воспользоваться насадкой на мощную дрель или приготовить раствор вручную.
Составляющие смеси: цемент, песок; щебень (1:3:4).
Замешиваем до состояния густой сметаны
Укрепляем кладку битым кирпичом, крупным камнем. Укладываем все это в траншею
Выполняем армирование основания металлом. Для этого потребуется арматура и специальная проволока для связки. Делаем внутри котлована клетку, ячейки примерно 40 см. некоторые скрепляют армированную сетку сваркой, но от этого она становится менее гибкой.
Теперь можно начинать заливку. Лучше сделать это в один день, чтобы не образовывались воздушные пространства между слоями. Так получится монолитное основание
Дойдя до окончания грунта, перед заливкой опалубки, следует проложить слой гидроизоляции в виде рубероида или использовать специальное средство, которое добавляется в бетон. Этот этап обязателен, фундамент нужно уберечь от плесени и сырости
Сверху последнего слоя заливают раствор
Следующий этап – заливка горячим битумом тонким слоем
Теперь начинаем выводить опалубку. С помощью уровня выравниваем поверхность. С обеих сторон оставьте небольшие отверстия для вентиляции и ввода канализационных труб
Теперь нужно подождать полного высыхания. Это занимает от одной до трех недель. Все зависит от погоды. Если осадки не предвещаются, каждый день фундамент нужно сбрызгивать водой. А если наоборот слишком дождливая погода – накрывать его пленкой.

Установка фундамента

Эта простая инструкция поможет вам монтировать фундамент.

УТЕПЛЕННАЯ ШВЕДСКАЯ ПЛИТА

УШП подходит для любого типа грунта, выдерживает огромные нагрузки, в ней отсутствуют «мосты холода» — вы сразу получаете тёплый пол для дома. При его возведении используются энергосберегающие технологии, которые позволяют экономить на отоплении в будущем. Стоимость УШП – от 6 500 руб. за м2.

Стоимость устройства:
Технологичность:

от 6.500 ₽/м.кв.
работа+материалы

Заказать
Подробнее

Расчёт на устойчивость при действии касательных сил пучения.

Принимаем минимальную ширину траншеи 0,7 м (рис. 1).

Здесь и в дальнейшем ширину пазухи траншеи 0,2 м считаем минимальной.

Рис. 1. Варианты заглубления ленточных фундаментов и их надёжность в сильнопучинистых грунтах при нагрузке 2,5 тс/м: а, б, в — устойчивость не обеспечена; г — устойчивость обеспечена.

Условие устойчивости можно представить в следующем виде:

где γ1 и γ2— коэффициенты надёжности, равные 0,9 и 1,1 соответственно. Qf— сумма касательных сил пучения, действующих с двух сторон ленточного фундамента на глубину его заложения.

Вычисляется по формуле:

где τн — удельные касательные силы пучения, определяются по таблице 6.10 СП 50-101-2004 (при сильнопучинистых грунтах τн= 11,0 тс/м2);

dф — заглубление фундамента — 0,5 м;

m — коэффициент, зависящий от ширины пазухи траншеи, определяется по графику рис. 2 (при ширине пазухи 0,2 м m = 0,6>;

kt— коэффициент, учитывающий соотношение среднемесячной температуры воздуха при промерзании грунта на глубину заложения фундамента и среднемесячной максимальной отрицательной температуры воздуха за зимний период, определяется по графику рис. 3 (в нашем примере kt=0,68).

Рис. 2. Зависимость коэффициента m от ширины пазух траншей

Рис. 3. Зависимость коэффициента kt от глубины заложения фундаментов: 1 — для условий Московской области; 2 — для условий Новосибирской области

γ2Qf = 1,1 х2х11,0×0,5×0,6×0,68 = 4,9 тс/м > γ1Qд

То есть фундамент — не устойчив. Как известно, из всякого положения есть два выхода. В нашем случае это:

увеличение ширины траншеи;
уменьшение глубины заложения фундамента.

Возможна комбинация обеих вариантов.

Рассмотрим 1-й вариант и увеличим ширину траншеи до 1,2 м (рис. 1б).

γ2Qf = 1,1x2x11,0x0,5×0,42×0,68 = 3,46 тс/м > γ1Qд

Фундамент остаётся неустойчивым.

Увеличим ширину траншеи до 1,6 м

γ2Qf = 1,1x2x11,0x0,5×0,32×0,68 = 2,63 тс/м > γ1Qд

Фундамент и в этом случае будет неустойчив. Дальнейшее увеличение ширины траншеи не имеет смысла, так как она уже превышает разумные пределы — необходимы большие объёмы разрабатываемого грунта и засыпаемого песка.

Поэтому переходим ко второму варианту — уменьшаем глубину заложения фундамента и заглубляем его на 0,3 м от поверхности грунта.

Необходимо уточнить расчётное сопротивление распученного суглинка и ширину подошвы фундамента на глубине 0,3 м.

ер = 0,7 + 0,12х(1 + 0,7)х(1 — 0,3/1,6) = 0,87;

Ro=1,4 кrc/cм2;

R = 1,4x[1+0,05x(0,3-1,0)/1,0]x2,3/4 = 0,78 кrc/см2;

b = 2,5/7,8 = 0,32 м.

Принимаем ширину подошвы фундамента 0,4м. Рассчитываем фундамент на устойчивость при минимальной ширине траншеи 0,8 м (рис. 1г):

γ2Qf =1,1x2x11,0x0,3×0,6×0,51 = 2,22 =γ1Qд

То есть фундамент устойчив.

Как показали наши расчёты, при нагрузке от дома на фундамент 2,5 тс/м его заглубление ниже 0,3 м приводит к увеличению расхода бетона (за счёт заглубления) и возрастанию объёмов разрабатываемого грунта и засыпаемого песка. Глубина заложения фундамента 0,3 м в данных грунтовых условиях является оптимальной. При других характеристиках распученного грунта и степени его пучинистости оптимальная глубина заложения фундамента может быть иной.

все исходные данные по грунтам и климатическим условиям те же, что в примере 1;
нагрузка на фундамент Qд= 8,0 тс/м (одна из характерных нагрузок в одноэтажном кирпичном или двухэтажном доме со стенами из пенобетонных блоков с облицовкой в полкирпича);
ширина цоколя — 0,5 м;
заглубление фундамента, принятое первоначально, dф= 0,3 м.