Какой фундамент выбрать для строительства на пучинистом грунте
Хотите разместить рекламу ваших товаров или услуг на сайте cdelayremont.ru? Перейдите на страницу реклама, чтобы узнать о вариантах и условиях сотрудничества.
Пучинистые грунты – далеко не редкость для нашей страны, поэтому при строительстве загородного дома приходится учитывать ряд нюансов, и первое – подобрать адекватный тип фундамента. Ведь пучинистые грунты называются так неспроста. Они весьма нестабильны и при промерзании-оттаивании почвы изменяют свой объем, воздействуя на основание дома. К таким грунтам относят суглинки, супеси, глины и т.д.
Наверняка что-то из этого вы обнаружили на своем участке. Теперь осталось решить главный вопрос: «Какие фундаменты лучше всего строить на пучинистых грунтах?»
Если вы начнете изучать вопрос более глубоко, то обратите внимание, что большинство застройщиков советует заглублять подошву основания ниже уровня промерзания грунта. Об этом же твердят нормы по проектированию.
Но обращаем ваше внимание на то, что заглубление фундаментов ниже ГПГ хоть и избавляет от действующих вертикально сил пучения грунта, но ввиду значительной боковой поверхности на фундамент действуют еще и касательные силы. А их величина может быть такой, что ее достаточно, как для подъема подземной конструкции, так и ее смещения по горизонтали.
В таких случаях делают либо фундамент на насыпном грунте (непучинистом), либо обмазывают боковую поверхность основы материалами, уменьшающими сцепление с почвой. Но чаще всего строят такие дома, нагрузка от которых будет уравновешивать воздействие грунта.
Несколько слов про ГПГ и УГВ
Два взаимосвязанных параметра участка: уровень грунтовых вод (УГВ) и глубина промерзания грунта (ГПГ) – оказывают существенное влияние на поведение грунта в переходный период «осень-зима», «зима-весна». Дело в том, что пучение грунта происходит на всю ГПГ при условии, что почва будет увлажненной. А последнее зависит от УГВ и характера грунта.
Одна из самых непростых ситуаций – когда приходится строить фундамент на плывуне.
Здесь не обойтись не только без тщательной геологоразведки, но и последующих мероприятий по утеплению фундамента и дренированию участка. Еще одна особенность пучинистого грунта – он промерзает и оттаивает неравномерно. Например, грунт с северной стороны дома замерзнет быстрее, чем с южной. А по весне наоборот: южная сторона будет оттаивать быстрее, нежели северная. Отсюда возникают неравномерные деформации со стороны основания и, как следствие, нарушение целостности подземной конструкции.
Вот почему большинство строителей сходится во мнении, что фундамент должен быть жестким, способным эффективно перераспределять местные нагрузки. А это значит, что без серьезного армирования фундамента просто не обойтись!
Устройство фундамента на пучинистых грунтах
Учитывая вышесказанное, несложно предположить, что строительство легкой постройки из бруса, каркасного дома и т.д. на основе заглубленного фундамента не всегда дает нужный результат. Средств на возведение такого фундамента будет потрачено много, а последствия будут все те же – дом будет подвластен силам пучения.
В то же время, если вы решили строить тяжелый кирпичный дом, то заглубленные ниже ГПГ фундаменты, например, ленточные (о них читать здесь), будут вполне уместны. Разберем некоторые случаи и попробуем определить, какие фундаменты можно строить в таких ситуациях:
- легкий дом из бруса (деревянная постройка). Подойдут любые мелкозаглубленные фундаменты. Можно построить дом на армированной плите, можно сделать выбор в пользу менее дорогостоящего варианта – мелкозаглубленного ленточного фундамента. В таком случае очень важно создать жесткую конструкцию, способную воспринимать локальные деформации и равномерно перераспределять их на постройку;
- дом тяжелый, из пенобетона, кирпича и т.д. (в несколько этажей). В таких случаях идея использования заглубленных фундаментов выглядит вполне целесообразной. Все зависит от уровня грунтовых вод: если он низкий, то можно строить любой, заглубленный ниже ГПГ тип фундамента, например, ленточный, плитный, свайный. Если УГВ высокий, а дренаж фундамента не позволяет осуществить водопонижение, то делают малозаглубленный фундамент, как правило, заливают железобетонную плиту
Еще несколько вариантов решения проблемы
Нельзя забывать о том, что пучинистый грунт при желании можно заменить грунтом с лучшими характеристиками.
Также необходимо понимать, что иногда проще создать условия, при которых пучинистый грунт перестанет проявлять свои негативные свойства. Это достигается путем уменьшения ГПГ (слой утеплителя по периметру дома), а также организации дренажной системы. Давать какие-то конкретные советы в рамках данной статьи бесполезно, ведь условия строительства на каждом отдельном участке могут серьезно отличаться.
Фундамент для постройки на пучинистом грунте
Фундамент на пучинистых грунтах испытывает огромные нагрузки. Пучение грунта действует следующим образом. Промерзший грунт увеличивается в объеме и выталкивает наверх всё, что расположено над ним.
Пучение грунта может разрушить фундамент
Пучение происходит потому, что находящаяся в грунте вода увеличивается в объеме при замерзании. Чем гигроскопичнее грунт, тем больше он может впитать воды и тем сильнее будет пучение при замерзании. Но если влаги в грунте мало, то и пучение независимо от его гигроскопичности будет минимальным.
Ленточный фундамент на пучинистых грунтах
Стоит обратить внимание на то, что грунт, увеличиваясь в объеме, сжимает словно тисками находящиеся в нём конструкции. Поэтому даже если фундамент заглублен ниже границы промерзания, грунт может воздействовать на его вертикальные поверхности. Примерзнув к стенам фундамента и сжав их, грунт начинает подниматься вверх и тянет фундамент за собой. Если постройка лёгкая, выталкивающие силы могут приподнять её вместе с фундаментом.
Ленточный фундамент с наклонными стенами
Пучение грунта не является непреодолимой проблемой. Ленточный фундамент можно сделать не с вертикальными стенами, а с наклонными. В разрезе он будет иметь форму трапеции. Подымающиеся при пучении слои грунта будут скользить по таким стенам. Но основание фундамента конечно же должно находиться ниже максимальной глубины промерзания.
Расширяющийся к низу ленточный фундамент для пучинистого грунта, обратите внимание и на наличие отмостки
Замена грунта на непучинистый
Можно использовать обычный фундамент, но заменить грунт на непучинистый.
Но для этого придётся на месте будущей постройки выкопать котлован и засыпать его песком и щебнем. Процедура это недешевая. Зато влага не будет задерживаться в насыпанном вами негигроскопичном грунте.
Дренаж грунта
Можно пойти по другому пути, не удалять гигроскопичный грунт, а просушить его. Для этого нужно обеспечить отведение излишков воды с помощью дренажа. Для этого по периметру фундамента укладывается перфорированная дренажная труба, расположенная не выше слоя песчаной подсыпки под фундамент. Труба располагается с уклоном таким образом, чтобы попадающая в неё вода стекала в специальный дренажный колодец.
Дренаж может защитить фундамент на пучинистых грунтах
Можно обойтись без дренажной трубы: пробурить и засыпать щебнем специальные скважины. Они должны располагаться под фундаментом на расстоянии 2-3 метра одна от другой. Через эти скважины избытки влаги будут легко опускаться в нижние слои почвы.
Отмостка
Обустройство отмостки – один из самых простых способов уменьшения пучения.
Правильно сделанная отмостка уменьшает пучение комплексно, влияя на промерзание и уровень влажности. Отмостка препятствует попаданию дождевой воды в прилегающие к фундаменту слои почвы.
Почва промерзает из-за контакта с холодным воздухом. Почва ниже глубины промерзания имеет температуру около +10°C. Если защитить её от воздействия воздуха, она промерзать не будет и, соответственно, не будет пучения. Таким образом утепление отмостки препятствует промерзанию грунта в непосредственной близости от фундамента.
Таким образом отмостка для пучинистого грунта – это не просто слой бетона, залитого вокруг фундамента, а многослойная структура с гидроизоляцией и слоем утеплителя (обычно пенополистирола).
Плитный фундамент на пучинистом грунте
Не боится пучения грунта плитный фундамент. Монолитная армированная плита толщиной не менее 0,2 м будет надёжным основанием, например, для гаража. Неглубокий котлован под плиту засыпается песком и накрывается слоем гидроизоляции. Кроме того можно предусмотреть слой утеплителя.
Но такой фундамент довольно дорог. Но с другой стороны, в гараже такой фундамент выполняет функцию пола, так что иногда именно плита является оптимальным вариантом.
Клиентам, решившим заказать у нас гараж, но желающим залить фундамент самостоятельно, мы предоставляем всю необходимую документацию и даём практические советы по его обустройству.
Свайный фундамент на пучинистом грунте
Свайный фундамент сочетает невысокую стоимость и надёжность и идеально подходит для пучинистых грунтов. Монтаж свайного фундамента можно производить в любое время года. Причём на все работы обычно требуется всего один день.
Свайный фундамент на пучинистых грунтах
Хороший пример нашей работы – гараж на пучинистом грунте, который мы построили зимой.
Типы подвижек грунта — причины и подходящие фундаменты
🕑 Время чтения: 1 минута
Существуют различные типы подвижек грунта, которые могут возникать независимо от напряжений, создаваемых фундаментами.
Таким образом, необходимо рассмотреть адекватные меры против таких движений грунта, чтобы предотвратить разрушение фундаментов.
Уменьшение смещения грунта может включать углубление фундамента в почву, которая не испытывает таких движений, или строительство типа фундамента, способного выдерживать значительное количество движений, не вызывая структурных повреждений.
В этой статье обсуждаются различные типы движений грунта и подходящие типы фундаментов.
Состав:
- Типы подвижек грунта, причины и рекомендуемые подходящие основания
- Подвижки грунта
- Увлажнение и высыхание глинистого грунта вследствие изменения влажности
- Влияние растительности на набухание и усадку грунта2 из-за высокой температуры
- Подвижки грунта из-за просачивания воды и поверхностной эрозии
- Подвижки грунта из-за вибрации
- Подвижки грунта из-за оползания склонов
- Подвижки грунта из-за оседания горных работ
- Фундамент на насыпном грунте
- Фундаменты машин
- Подвижки грунта
- Подвижки грунта из-за просачивания воды и поверхностной эрозии
- Подвижки грунта из-за вибрации
- Подвижки грунта из-за ползучести склона
- Подвижки грунта из-за оседания горных работ
- Фундамент на насыпном грунте
- Фундаменты машин
Существует несколько факторов, вызывающих движение грунтов, которые обсуждаются в следующих разделах:
Увлажнение и высыхание глинистого грунта вследствие изменения влажности Существуют типы почв, которые претерпевают значительное набухание при увеличении содержания влаги и сжимаются при потере воды.
Это изменение объема почвы приводит к образованию трещин в засушливый сезон, и эти трещины будут закрываться в сезон дождей в дополнение к подъему и опусканию почвы во время сезона дождей и засухи соответственно.
Утверждается, что такое движение почвы более очевидно и сильнее в травянистой почве, чем в других почвах без травы.
Набухание и усадка глинистого грунта могут нанести значительный ущерб зданиям, построенным на неглубоком фундаменте, особенно там, где глина под фундаментом тяжелая. Так, рекомендуется рассматривать башмак или ленточный фундамент с диапазоном заглубления от 0,9м до 1,2 м для малоэтажных конструкций.
Можно возразить, что такая глубина котлована для всей конструкции является дорогостоящей, поэтому рекомендуется допускать перемещения между фундаментными стенами и плитами первого этажа.
Как правило, наличие деревьев и растительности приводит к сухой почве на глубину от 3 до 5 метров.
Сообщается, что корень дерева распространился в радиусе, как минимум, равном его высоте, а растительность и деревья нанесли существенный ущерб строениям.
Усадка глинистого грунта, вызванная деревьями, происходит как по горизонтали, так и по вертикали, поэтому необходимо предусмотреть необходимые меры против оседания грунта и сил, стремящихся разорвать фундамент.
Доказано, что такие подвижки после удаления дерева на участке могут продолжаться в течение 20 лет, поэтому рекомендуется использовать свайный фундамент на участках, на которых растут деревья.
Обычно глинистый грунт под фундаментом печей, печей и котлов подвергается существенному высыханию и, следовательно, может иметь место серьезная усадка. Сообщается, что тепло от печи достигло 20-метровой глубины глинистого грунта.
Поэтому рекомендуется обеспечить изоляцию между фундаментом таких конструкций, которые производят большое количество тепла, и глинистым грунтом под фундаментом, чтобы предотвратить сильную усадку грунта.
Просачивание воды и поверхностная эрозия обычно вызывают проблемы в песчаной почве. внутренняя эрозия почвы возникает при просачивании грунтовых вод в водопропускную или канализационную систему, которые повреждаются, и по ходу движения грунтовых вод уносятся мелкие частицы почвы.
Весьма вероятна деградация растворимых компонентов твердых промышленных отходов из-за просачивания воды, что приведет к потере грунта под фундаментом и, в конечном итоге, к разрушению конструкции. Такое нежелательное событие может произойти в районах горных просадок.
Сообщается, что просачивание воды вызывает проблемы в районах с сухим рыхлым песком и лёссовой почвой. Рекомендуется уплотнять такой грунт с помощью тяжелого молота на участках, где глубина такого грунта менее 6 м, а в районах, где глубина грунта более 6 м, рекомендуется забивка свай или взрывные работы.
Что касается поверхностной эрозии, то она может возникать из-за потери материала проточной водой или сильным ветром.
Обычно для уплотнения недавно уложенных бетонных и песчаных грунтов используют различное вибрационное оборудование.
Когда залитый бетон подвергается вибрации, его плотность увеличивается, а также значительно оседает.
Точно так же фундамент конструкции, построенный на песке или песчаном гравии, будет страдать от того же явления, когда он подвергается вибрации.
Существуют различные источники, от которых фундаменты могут получать вибрации, например, взрыв горных пород, разбалансированное оборудование, ударный молот, забивка свай и землетрясения.
Рис.: Движение грунта из-за вибрации, вызванной землетрясением
На основе лабораторных испытаний, полевых экспериментов и прошлых наблюдений за структурными повреждениями доказано, что существенные и экстремальные осадки из-за вибраций вызываются высокочастотными вибрациями в диапазоне от 500 до 2500 импульсов в минуту.
Меры, предлагаемые для устранения пагубного воздействия вибраций на фундамент конструкций, включают в себя вибрацию песка, принимая необходимые меры предосторожности для снижения воздействия свайного фундамента на окружающие конструкции, построенные на песках.
Рис. Установка демпферов для поглощения вибрации машины
Рис.: Антивибрационные опоры
Движения грунта из-за оползания склона 1 Естественно, небольшая толща грунтов на определенных склонах холмов будет сползать и сползать вниз, и такое движение обычно происходит в течение длительного периода времени, и есть признаки, указывающие на такие движения, например наклон деревьев. Рекомендуется копать пробные шурфы на наклонных горках, чтобы изучить вероятность движения обломков, снесенных с более высоких мест, в будущем.
Следует знать, что вес конструкции не оказывает очевидного влияния на массу оползня и, следовательно, нагрузка на фундамент не повлияет на коэффициент безопасности оползания, но процесс строительства может повлиять на устойчивость откоса.
Следует помнить, что растительность на участке улучшит устойчивость, а ее удаление во время строительных работ для расчистки снизит это преимущество.
Надлежащие меры, которые можно рассмотреть для решения этой проблемы, варьируются в зависимости от типа почвы склона склона. Например, нестабильность каменистых откосов можно решить с помощью цементации или анкерной крепи, но рекомендуется избегать строительства в таких местах, если присутствует глинистый грунт, поскольку его восстановление практически невозможно, или фундамент конструкции должен быть спроектирован и построен с возможностью перемещения. полностью как единый объект.Рис.: Крепление откосов для придания устойчивости
Рис.
: Наклон ветвей из-за оползания склона
Наличие погребенных старых месторождений добычи может создать серьезные проблемы для фундамента сооружения. Большинство таких позиций невозможно определить, и для обнаружения таких уязвимостей использовалось несколько методов, таких как геофизические методы, но единственным эффективным методом является прокладка траншей на строительной площадке.
Величина и поперечный диапазон оседания шахты основаны на методе, используемом для извлечения материала. Например, в определенное время использовались дноуглубительные работы, откачка или добыча полезных ископаемых, а также различные подходы. Проблемы с фундаментом, вызванные скрытой добычей полезных ископаемых, неоднократно возникали в Соединенном Королевстве.
Сообщается, что если толщина грунта на участке, из которого были извлечены материалы, велика, то это не повлияет на конструкцию, иначе фундамент подвергнется значительному износу.
На рисунках выше и ниже показано движение грунта из-за неактивной добычи угля и его влияние на структуру в районе и вокруг него.
Рис.: Проседание над бездействующей и неопознанной угольной шахтой
Рис.: Влияние просадки на здание на площадке
Существует ряд рекомендаций, которые необходимо учитывать для защиты конструкции в районах горных просадок. Конструкция должна быть полностью жесткой или гибкой, и, когда это возможно, рекомендуется использовать простые пролеты вместе с гибкой надстройкой. Неглубокие основания, такие как плотный фундамент, являются лучшим выбором для защиты от сжатия и растяжения в земле.
Существуют и другие методы, которые можно использовать для защиты конструкций в районах проседания. Например, сочленение надстройки или подконструкции, обеспечение гидравлического подъема под стеной или колоннами и рытье траншей вокруг конструкции для снятия напряжения сжатия.
Фундаменты, построенные на насыпном грунте, могут быть повреждены из-за осадки насыпного грунта. Существует три основных фактора, вызывающих осадку грунтовой насыпи, включая уплотнение сжимаемой насыпи под весом фундамента, разрушение грунтовой насыпи из-за собственного веса и уплотнение слоя грунта под насыпью под собственным весом плюс вес насыпи.
Движение грунта из-за консолидации сжимаемой грунтовой насыпи незначительно, если фундамент не тяжелый, в противном случае необходимо рассчитать движение и правильно принять меры.
Движение грунта из-за веса грунтовой насыпи зависит от нескольких факторов, таких как состав слоя насыпи, уплотнение и толщина, условия укладки насыпи и ее воздействие на окружающую среду. Если материал наполнителя содержит химические вещества, возможно значительное оседание вследствие химических реакций.
Движения из-за уплотнения природного материала под насыпью зависят от ряда факторов, таких как состав и толщина слоя почвы.
движение будет значительным в случае мягкой глины, тогда как в случае плотной почвы, такой как песок, произойдет небольшая осадка.
Предлагаемые решения для перемещений грунтовой насыпи включают добавление арматуры к ленточному фундаменту, чтобы избежать ступенчатых трещин, или надлежащее уплотнение насыпного материала, а затем можно рассмотреть любой тип фундамента, или удаление верхнего рыхлого материала при большой толщине насыпи, для плотного фундамента предлагается плохо уплотненная засыпка, и сваи следует рассматривать, если конструкция тяжелая, например, промышленные здания.
Как правило, фундаменты машин должны быть спроектированы таким образом, чтобы распределять нагрузку от размещенных механизмов на землю, чтобы избежать слишком большой осадки или наклона фундамента относительно пола или других неподвижных объектов.
Расчет основания фундамента, воспринимающего невибрационную нагрузку, может быть легко выполнен при условии, что известны сжимаемость грунта и прочность на сдвиг.
Допустимое опорное давление во избежание чрезмерной осадки можно оценить, а наклон можно устранить, поместив центр тяжести механизма на центр тяжести фундаментного блока.
Вибрация фундамента может исходить от внешнего источника, такого как землетрясение или объекты, которые поддерживаются фундаментом, например, машины.
Что касается последнего вопроса, рекомендуется не допускать совпадения рабочей частоты машины и собственной частоты фундамента. Это потому, что движение значительно усилится из-за состояния резонанса.
Если машина работает в широком диапазоне частот, то рекомендуется проверить влияние эффекта резонанса на движение фундамента, чтобы проверить, находится ли оно в допустимых пределах или нет. Меры, используемые для снижения влияния вибрации, заключаются в увеличении массы фундамента для ослабления отражения внутри фундамента. Кроме того, можно использовать крепления для гашения вибраций, если строительство тяжелого фундамента нецелесообразно.
Различные крепления, используемые для поглощения вибрации, включают в себя пробковые плиты и резиновые прокладки, резиновые коврики, резиновые опоры и листовые рессоры.
Подробнее: Как защитить фундаментные конструкции от грунтовых и грунтовых вод? Методы, процедура и применение фундамента при укреплении фундамента Устройство свайного фундамента с использованием метода прямой циркуляции раствора
Плавучие плоты, пустотелые коробчатые фундаменты или плавучие фундаменты в строительстве
Сведение к минимуму смещения фундамента и повреждения вашего дома 901
Как в новых, так и в старых домах часто появляются трещины в стенах и полах. Иногда это происходит в результате движения фундамента, также известного как вспучивание плиты. Когда фундамент чрезмерно поднимается (вздымается) в одной части дома, а не в другой, в ваших стенах обычно появляются трещины.
Движение фундамента часто вызывается изменением условий влажности в почве, но также может быть вызвано оседанием почвы после строительства дома, эрозией песчаных почв или корнями деревьев, прорастающими под фундаментом.
Понимание состояния почвы
Если вы являетесь владельцем недавно построенного дома, перед выдачей разрешения на строительство вашего дома необходимо провести анализ почвы. Тесты почвы определяют, насколько реактивна почва, показывая, насколько почва будет сжиматься или набухать при изменении влажности. Чем более реактивная почва, тем больше вероятность чрезмерного смещения фундамента дома.
Утвержденный инженер-строитель спроектирует фундамент дома в соответствии с классификацией грунта и вероятным движением. Вы должны быть в состоянии найти копию отчета о почве для вашей собственности с вашими утвержденными документами разрешения на строительство.
Перемещение фундаментов
Некоторое перемещение фундаментов является нормальным и находится в пределах расчетных допусков. Как правило, трещины в стенах шириной менее 1 мм считаются частью нормального движения фундамента, которое может испытать дом.
Если в вашем доме есть признаки значительного повреждения, это следует расследовать.
Если вашему дому меньше 10 лет, в первую очередь обратитесь за советом к своему застройщику.
Трещины в стенах шириной от 1 мм до 5 мм следует контролировать при любых погодных условиях в течение всего года.
В умеренных или тяжелых случаях растрескивание может потребовать значительных ремонтных работ. Трещины шириной более 5 мм считаются значительными и выходят за допустимые пределы подвижек фундамента. Движение фундамента также может привести к вздутию стен, а окна и двери застревают или деформируются.
Причина этого чрезмерного смещения должна быть дополнительно исследована уполномоченным инженером-строителем или инженером-строителем. Если будет выявлена неисправность в работе и ее можно отнести к действиям вашего застройщика, то застройщик будет нести ответственность за все необходимые работы по исправлению и ремонту.
Способы предотвращения смещения фундамента
Как домовладелец вы можете предпринять несколько действий, чтобы снизить риск повреждения, вызванного движением фундамента.
Важно следить за тем, чтобы грунт фундамента не подвергался значительным изменениям влажности. Если выяснится, что какой-либо ущерб, нанесенный вашему дому, является результатом вашей неспособности содержать дом должным образом, вы можете нести ответственность за оплату ремонта.
- Если вы хотите вырастить, сохранить или удалить деревья возле своего дома, сообщите об этом своему застройщику, прежде чем подписать договор на строительство. Затем строитель посоветует утвержденного инженера-строителя, который примет это во внимание при проектировании фундаментов вашего дома.
- Если вы сажаете новые деревья, сажайте их подальше от дома, чтобы обеспечить рост корней.
- При выполнении работ вокруг дома и сада следите за тем, чтобы не менялись условия влажности фундамента.
- По возможности не ставьте грядки рядом с домом и не переувлажняйте их.
- Уложите грунт, мощение, дорожки и грядки подальше от здания, чтобы вода не стекала к фундаменту вашего дома.
