Фундаменты мелкого заложения на пучинистых грунтах: Фундамент мелкого заложения на пучинистых грунтах

Содержание

Основные типы фундаментов

В большинстве семей размышления о будущем доме ассоциируются прежде всего с выбором его стиля, определением принципов интерьерного оформления, рассуждениями о цветовом решении гостиной. Однако рано или поздно всем приходится спускаться на землю: заниматься оформлением документов и общаться с архитектором и строителями. После всех документальных согласований и выбора проекта будущего дома вам предстоит решить в буквальном смысле фундаментальный вопрос: на какой фундамент водрузить вожделенный объект?

Фундамент вашего будущего дома должен соответствовать особенностям грунтов на вашем участке, а именно – уровню грунтовых вод и глубине промерзания в вашем регионе. В Москве, Санкт–Петербурге, Новгороде и Воронеже глубина промерзания грунта составляет 1,4 м, в Смоленске, Пскове, Волгограде и Курске – 1,2 м, а в Пензе, Саратове, Костроме и Вологде – 1,5 м. Уровень грунтовых вод также оказывает существенное влияние на поведение многих грунтов.

Считается, что наиболее благоприятными для фундамента являются те грунты, у которых глубина промерзания меньше глубины пролегания грунтовых вод.

Если глубина промерзания превышает глубину пролегания грунтовых вод, это чревато вспучиванием («вздутием») грунта. Следствием вспучивания может быть перекос фундамента, перераспределение нагрузок в фундаменте и во всем строении, появление трещин как в самом фундаменте, так и в стенах уже построенного дома.

Наиболее надежными считаются скалистые грунты: они прочны, не проседают, не размываются и не вспучиваются. Фундамент возводят непосредственно на поверхности скалистого грунта. Обломочный (хрящеватый) грунт, содержащий прожилины гравия, обломков камней, также считается благоприятным для строительства, однако в этом случае фундамент рекомендуется делать с заглублением не менее полуметра.

Следующий вид грунта – песчаный. Имеет свойство сильно уплотняться и проседать, но не задерживает воду и промерзает незначительно, поэтому фундамент на таких грунтах закладывают на глубине от 0,4 до 0,7 м.

Наиболее неприятен для возведения фундамента глинистый грунт – глины, суглинки, супеси. Этот грунт может сжиматься, размываться и вспучиваться при замерзании. Поэтому при строительстве зданий в таких грунтах необходимо закладывать фундаменты ниже глубины промерзания грунта, под фундаменты укладывать песчаный слой и отводить с участка строительства поверхностные воды. И, конечно же, вы можете считать себя счастливчиком, если ваш дом строится не на торфяных болотах, так как на этой местности перед началом строительства необходимо провести дорогостоящие дренажные работы с использованием специальной техники. После определения типа грунта на вашем участке вам необходимо выбрать подходящий для вашего грунта фундамент. Несмотря на то что в выбранном вами проекте обязательно указан определенный тип фундамента, всегда следует рассматривать возможность корректировок с учетом индивидуальных особенностей и геологических характеристик вашего участка. Фундамент под дом может быть сплошной (ленточный), плитный, монолитный или из отдельно стоящих столбов (столбчатый).

В грунтах, допускающих неглубокое заложение, целесообразно устраивать ленточные фундаменты. В грунтах, требующих глубокого заложения фундаментов, а также для стен, по конструкции своей не нуждающихся в сплошных опорах по всей длине, делают столбчатые фундаменты. Плитные («плавающие») фундаменты из железобетонных плит или монолитно–перекрестных лент нередко применяют на неравномерно и сильно сжимаемых грунтах, таких как песчаные подушки, и других сильно пучинистых грунтах. отделка фасада клинкерной плиткой в Самаре

В зависимости от используемых материалов фундаменты могут быть песчаные, кирпичные, бутовые, бутобетонные, бетонные и железобетонные. Песчаные фундаменты устраивают в виде заглубления в грунт лент из крупного песка с верхним слоем щебня, гравия или кирпичного боя. Применяют для небольших одноэтажных зданий на непучинистых грунтах с низким уровнем грунтовых вод и хорошим поверхностным водоотводом. Это самый дешевый из ленточных фундаментов.

Кирпичные фундаменты применяют при сухих грунтах и мелком заложении из любого кирпича, а при влажных грунтах только из хорошо обожженного глиняного кирпича. Этот фундамент требует защиты от агрессивных вод. Уступает по долговечности бутовым и бутобетонным фундаментам. Не рекомендуется употреблять этот вид фундамента при высоком стоянии грунтовых вод и большой глубине заложения.


Бутовые
фундаменты возводятся из крупного булыжника, рваного и плитнякового камня на цементном растворе. При глубоком заложении на пучинистых грунтах довольно материалоемки. Чаще всего этот вид фундамента применяют для зданий с тяжелыми ограждающими конструкциями.
Бутобетонные фундаменты, в отличие от бутовых, сооружаются в опалубке или траншее с вертикальными стенками, с использованием в растворе мелкого камня, щебня или крупного гравия с послойным трамбованием. На практике применяется для всех видов сельских зданий, практически на любых основаниях.

Бетонные фундаменты делают из готовых бетонных блоков или же из готовой бетонной смеси. По расходу цемента они экономичнее бутобетонных. При монолитном решении фундаменты выполняют в опалубке, что позволяет придать им любую заданную форму, в том числе сделать наклонные стены для укрепления основания в пучинистых грунтах.

На других грунтах лучше применять бетонные блоки.

Из всех видов фундаментов железобетонные наиболее надежны и долговечны. Их можно применять на любых грунтах, но особенно эффективны они на пучинистых грунтах. Считаются самыми экономичными.

Если при строительстве дома или коттеджа в проект заложен тип фундамента не соответствующий грунту на вашей территории, необходимые рекомендации по этому вопросу ваши подрядчики могут получить в службе главных архитекторов района или области либо в проектных организациях, которые выпускают техническую документацию на жилищное строительство. Делать это стоит исключительно в тех случаях, когда у вас нет возможности связаться с автором выбранного вами проекта и заказать доводку проекта прямо у него. Обращаясь за консультацией к третьей стороне, полезно помнить о самых элементарных принципах выбора типа фундамента. Если вам необходим цокольный этаж, подвал или подземный гараж, вам не подойдет столбчатый фундамент, хотя он и считается наиболее распространенным и экономичным.

В этом случае вам нужен ленточный фундамент, который подводят под дома с тяжелыми стенами или с тяжелыми перекрытиями. Одним из наиболее надежных считается монолитный фундамент. Помните: первое и самое важное условие долгой и благополучной жизни вашего дома — это правильно рассчитанный и подобранный фундамент. Купить аккаунты вк с гарантией в автоматическом режиме!

Какой фундамент для дома выбрать

Большинство грунтов, на которых строятся частные дома в нашей стране, относятся к пучинистым. Морозное пучение грунта (расширение грунта при замерзании в нем воды) представляет собой серьезную проблему, которую необходимо решать при строительстве частных домов.

Фундамент должен быть построен таким образом, чтобы он служил надежной основой весь срок эксплуатации дома в условиях морозных подвижек грунта.

При строительстве частного дома должны быть применены эффективные способы противодействия морозному пучению грунта. Какие?

Какие виды фундаментов применяются на пучинистых грунтах

Возможны несколько вариантов конструкций фундаментов, которые могут использоваться на пучинистых грунтах.

  • Заглубленный ленточный фундамент – его подошва находится ниже глубины промерзания грунтов.
  • Заглубленный свайный или столбчатый фундамент – также опирается на незамерзающие слои грунта.
  • Мелкозаглубленный фундамент повышенной прочности – ленточный, плитный, столбчатый фундамент, который достаточно прочный, чтобы не деформироваться значительно на пучинистых грунтах при их замерзании и сдвижении.
  • Фундамент мелкого заложения теплоизолированный – применяется утепление грунта и утепление самого фундамента. В результате значительно уменьшаются морозные подвижки грунта.


В последнее время, в результате проведенных теоретических расчетов и накопленного опыта эксплуатации, специалисты рекомендуют в частном малоэтажном строительстве использовать на пучинистых грунтах в основном фундаменты мелкого заложения.

Заглубленный ленточный

Ленточный фундамент глубокого заложения характеризуется в первую очередь повышенной материалоемкостью, трудоемкостью возведения, и большой ценой. При этом он не обеспечивает достаточной надежности для малоэтажного частного дома.

В грунте находится значительная площадь фундаментной стены, на которую действуют касательные силы пучения, выталкивающие фундамент вверх. Эти силы, как правило, превышают нагрузку от дома, поэтому способны приподнимать здание и выпучивать фундамент, иногда частями. Для предотвращения явления, применяются различные методы, но при этом не обеспечивается их достаточная надежность на весь период эксплуатации здания.

Заглубленный ленточный фундамент экономически оправдан лишь в случаях строительства дома с подвалом, когда фундаментная стена является одновременно и ограждающей конструкцией подвала.

Свайный или столбчатый

Экономия на объемах грунтовых работ и расходах на подземную часть фундамента в этих вариантах не столь большая, как представляется на первый взгляд, или отсутствует вовсе.

Строительство прочного железобетонного ростверка делает свайные или столбчатые фундаменты дороже, чем ленточные неглубокого заложения.

Массивный прочный железобетонный ростверк всегда необходим для стен из тяжелых материалов. Обойтись облегченным балочным ростверком можно только для деревянных домов. Как делается бетонный ростверк

При этом над ростверком для первого этажа устраиваются перекрытия достаточной жесткости при больших пролетах, что усложняет и удорожает строительство. Также эти перекрытия контактируют с наружным воздухом и холодным ростверком, поэтому требуют повышенной теплоизоляции (не менее чем для кровли), что тоже влечет увеличение сложности и цены.

Из-за небольшой площади опоры столбчатые и свайные фундаменты ограничены по несущей способности. Без значительного увеличения количества опор и без потери экономической целесообразности могут быть применены только для домов из легких материалов.

Также они могут быть целесообразны в сложных условиях, по сравнению с плитным фундаментом, выторфовкой…. Например, читайте, как строятся фундаменты в болотистой местности

Некоторая популярность свайных и столбчатых фундаментом основывается на иллюзии быстроты и дешевизны их строительства.
Часто популярность обусловлена рекламой создателей оборудования для ТИСЭ (скважина бурится ручным буром), при этом «за кадром» остается сложность и дороговизна армирования этих скважин, а также строительства ростверка.

Для тяжелых стен ростверк по своим размерам уже может соответствовать ленточному фундаменту мелкого заложения.

Мелкозаглубленный повышенной прочности

Одним из методов предотвращения влияния морозного пучения на дом является строительство повышенной жесткости мелкозаглубленных фундаментов. Они представляют собой монолитную раму под всеми несущими стенами строения, жесткость которой позволяет перераспределять нагрузки без разрушения стен, при неравномерном вспучивании грунтов.

При проектировании и строительстве таких фундаментов учитывается не только сопротивляемость самого фундамента, но и стен здания, а также возможность их изгибаться. Т.е. фундамент и стены образуют единую систему, которая своей прочностью и гибкостью противостоит подвижкам основания.

Вследствие этого достигается уменьшение глубины заложения фундамента, что дает экономию половины средств и более по сравнению с фундаментами глубокого заложения.

Но создание мелозаглубленного прочного фундамента «своими руками» не представляется возможным. Здесь требуется точный анализ свойств грунта, расчет прочности многих элементов здания, а также качество и точность выполнения строительных работ.

Все проблемы связанные с применением таких фундаментов являются следствием ошибок в проектировании или не выполнения при строительстве проектных решений.

Но как показывает практика, применение мелкозаглубленных фундаментов в соответствии с проектом, который основан на качественных проверках грунта и правильных расчетах, — весьма успешно.

Любые виды мекозаглубленных фундаментов с осторожностью применяются на уклонных участках, так как существует опасность сдвига фундамента или его части по уклону. Учитывается и то, что сопротивляемость грунта такому сдвижению может уменьшаться с течением времени, в том числе и за счет подмывки водой.

Фундамент мелкого заложения с теплоизоляцией

Это довольно новая технология строительства фундаментов для частных домов, основанная на том, что грунт возле фундамента теплоизолируется от воздуха, поэтому сохраняет положительную температуру в зимний период.

Кроме того, слоем теплоизляции утепляют цоколь и подземную часть фундамента на глубину не менее 1,0 метра от уровня полов в здании, а часто по проектным решениям – до подошвы фундамента.

Данная технология строительства фундаментов сейчас считается наиболее надежной, так как износ конструкций, изменения характеристик грунтов в будущем, не влияют на устойчивость здания. Утепление производится экструдированным пенополистиролом.

Проектировщики зачастую комбинируют повышенную жесткость фундамента с горизонтальной и вертикальной теплоизоляцией фундамента. Совмещение методов дает лучшую экономическую эффективность, особенно в весьма холодном климате, где большие глубины промерзания почвы и одной теплоизоляцией сложно добиться устойчивости.
Еще информация об утепленных фундаментах

Для обеспечения устойчивости любого фундамента частного дома, необходимо обустройство системы дренажа, с помощью которой уменьшают уровень воды и влажность грунта возле фундамента. Как обустраивается дренаж – читайте на сайте.

Плитный

Плитный фундамент выйдет дороже других для частного дома, так как расход арматуры и бетона будет самым большим.
Особое преимущество плитного фундамента – наименьшая удельная нагрузка на грунт, что дает возможность применять его там, где другие фундаменты сделать проблематично. В сложных грунтовых условиях нередко плитный фундамент оказывается самым выгодным.

Вариант – утепленный плитный фундамент. Здесь плита с ребрами жесткости направленными вниз полностью опирается на сплошной слой утеплителя толщиной 10 – 20 см. Особенностью этой «шведской плиты» является сочетание фундамента и нагреваемого ровного горизонтального основания для теплого пола в одной конструкции. Такое решение делает плитный фундамент как минимум заслуживающим рассмотрения, в случае если речь идет о небольших по площади частных домах в холодных условиях.

Можно сделать вывод, что выбор и проектирование фундамента для жилого частного дома не стоит делать «своими руками». Это лучше доверить специалистам, причем в основе должны находиться геологическая разведка (метод проведения шурфов) и лабораторный анализ грунта. Самостоятельно возможно разработать фундамент под вспомогательные второстепенные сооружения на участке.

Фундаменты мелкого заложения

Теплоизоляция фундаментов мелкого заложения

Компания ПЕНОПЛЭКС — лидер на рынке экструзионного пенополистирола — разработала и активно внедряет систему теплоизолированных фундаментов мелкого заложения (ТФМЗ). Главная задача фундамента — выдерживать вес всей постройки, защищать ее от проседания, возникновения трещин и от разрушения. Климатические условия районов строительства, свойства грунтов, насыщение их влагой — диктуют проектировщикам и строителям свои правила по разработке фундаментов, основной опорной конструкции любого строения. В нашей стране большое количество так называемых «пучинистых» грунтов, которые требуют особого подхода к проектированию фундаментов. Пучинистые грунты из-за наличия в своем составе «свободной влаги» при замерзании и оттаивании меняют свой объем и свойства, при этом их уровень может колебаться до 20 см. Даже самое незначительное изменение уровня грунта вызывает появление трещин в основании и в стенах строений, что в дальнейшем приводит к полному разрушению несущих конструкций.

  1. Фундамент;
  2. Пол здания;
  3. Асфальтовая или бетонная отмостка;
  4. Стена здания;
  5. Песчано-гравийная подготовка под отмостку;
  6. Зона промерзания;

При строительстве домов на пучинистых грунтах часто используется технология классического фундамента (рис. 1) с глубиной заложения ниже зоны промерзания грунта на 0,4 м. Это значит, что в Санкт-Петербурге и Москве фундамент необходимо заглубить не менее чем на 1,8 метра, в Новосибирске на 2,6 метра, а в Иркутске — на 2,8 метра. Но даже если основание выполнено без нарушений, из-за большой площади классических фундаментов на них воздействуют касательные силы морозного пучения, которые приводят к деформации опорной конструкции и к разрушению постройки. В строительстве малоэтажных сооружений более целесообразно применение технологии теплоизолированных фундаментов мелкого заложения (ТФМЗ, рис. 2). Как ТФМЗ работает? Она позволяет полностью исключить промерзание пучинистого грунта под фундаментом здания, даже тогда когда здание не отапливается, что гарантирует геометрическую стабильность грунта и надежность построенного здания. Это достигается путем установки плит ПЕНОПЛЭКС® расчетной толщины, в зависимости от климатических условий района, под зданием, отмосткой и в зоне цоколя. Таким образом граница промерзания грунта уходит за пределы подошвы фундамента (рис. 3).

  1. Фундамент;
  2. Стена здания;
  3. Вертикальная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС;
  4. Горизонтальная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС;
  5. Асфальтовая или бетонная отмостка;
  6. Песчано-гравийная смесь;
  7. Зона промерзания;

Последовательность работ при возведении нового фундамента по технологии ТФМЗ достаточна проста. Котлован, глубиной 0,6 м, засыпается песчано-гравийной смесью (ПГС) толщиной 0,2 м. После уплотнения ПГС производится укладка плит ПЕНОПЛЭКС® необходимой толщины под всей площадью здания (при переменном режиме отопления) или только по периметру здания под отмосткой (при постоянном режиме отопления).

Перед непосредственной заливкой фундамента необходимо установить плиты ПЕНОПЛЭКС® в зону будущего цоколя в опалубке.

Достаточно часто к уже построенному дому требуется пристроить гараж, веранду, ступеньки или другую конструкцию. В процессе эксплуатации таких сооружений появляются дефекты в местах сопряжения конструкций, трещины в кладке, вызванные различными величинами деформаций фундаментов из-за морозного пучения основания пристроенной части и самого сооружения. Чтобы избежать таких проблем, необходимо использовать ТФМЗ не только при строительстве основного здания, но и при строительстве дополнительных сооружений.

  1. Фундамент;
  2. Стена здания;
  3. Вертикальная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС;
  4. Горизонтальная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС;
  5. Асфальтовая или бетонная отмостка;
  6. Песчано-гравийная смесь;
  7. Зона промерзания;

В чем преимущества технологии ТФМЗ? Ее применение дает экономию при устройстве фундамента более 50% и обеспечивает высокую надежность здания. Благодаря малой глубине заложения фундамента потребность в материалах значительно снижается, к примеру, расход бетона снижается на 50-80%, а трудозатраты уменьшаются на 40-70%. Теплоизоляция по периметру фундамента на 20 — 25% сокращает тепловые потери, что позволяет значительно сократить расходы на отопление.

Если ТФМЗ не применена и трещины и разрушения уже пошли по существующему фундаменту, требуется его реконструкция. Для этого необходимо сначала произвести оценку состояния построенного здания, его фундаментов и грунтов под ним и, с учетом анализа режимов отопления, выбрать вариант утепления фундамента. При уже построенном доме по неправильной технологии придется делать полный демонтаж постройки, что соразмерно строительству нового дома. Поэтому так важна правильная технология устройства фундаментов.

Вследствие того, что теплоизоляционный материал используется ниже отметки земли, в качестве теплоизоляции рекомендовано применять экструзионный пенополистирол, отвечающий основным необходимым требованиям по показателям прочности, долговечности, практически нулевой капиллярности, теплопроводности. При работе с ТФМЗ важно использовать материалы высокого качества, ведь от правильности выбора материалов зависит безопасность жилья и безопасность людей.

Сравнительные исследования характеристик экструдированного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС®, произведенного на современном оборудовании, показывают, что такой материал значительно отличается от аналогов, маскирующихся под экструзию.

Сложность в отличии качественных материалов (рис. 4) от материалов низкого качества (рис. 5) для рядового потребителя состоит в том, что недостатки не всегда можно определить по визуальным признакам — соответствие нормам по теплоизоляции, способности материалов впитывать и удерживать в порах воду, или, так называемое, водопоглощение, а также прочностным характеристикам можно выявить только путем специальных испытаний.

На рис. 5 представлена пористая структура поверхности некачественного материала, которая приводит к изменению установленных показателей водопоглощения материала — водопоглощение увеличивается в 10-20 раз и псевдоэкструзионный пенополистирол, такой как представленные на рынке марки «ТехноXPS» и «ЭКОПЛИТ», заполняется водой и в конечном итоге разрушается.

Рис. 4. Качественный XPS.

Текстура изотропная.

Ребра ячеек практически полностью целые.

Рис. 5. Некачественный XPS.

Cильная анизотропная текстура.

Ребра ячеек разрушены в большей степени

Теплоизоляционные плиты ПЕНОПЛЭКС® обладают практически нулевым водопоглощением за счет специального строения материала — закрытой ячеистой структуры. Именно этот фактор является ключевым в определении показателей водопоглощения материала, которое в конечном итоге напрямую связано с его теплопроводностью. Иными словами, материал, набравший влагу, теряет или в значительной степени изменяет свои показатели по теплопроводности.

спользование такого утеплителя в конструкции теплоизолированных фундаментов мелкого заложения (ТФМЗ) может привести к промерзанию пучинистого грунта под фундаментом, так как теплоизолятор попросту утратит необходимые свойства по теплопроводности и произойдет разрушение здания. Некачественная экструзия по своим водопоглащающим свойствам становится в один ряд с обычным пенопластом, при этом сохраняя стоимость XPS. Успешное использование плит ПЕНОПЛЭКС® для ТФМЗ в малоэтажном строительстве подтверждается многолетним опытом их применения на практике.

Специалисты компании ПЕНОПЛЭКС рекомендует применять плиты ПЕНОПЛЭКС®, что гарантирует качественное исполнение ТФМЗ, прочность и долговечность фундамента.

Подошва фундаментов мелкого заложения

Глубину заложения подошвы фундамента, низа столбов или свай от уровня естественной поверхности, грунта или срезки назначают по результатам расчета несущей способности грунтовых оснований с учетом влияния следующих наиболее существенных факторов: инженерно-геологических и гидрогеологических условий в местах возведения опор; принципа использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований; глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов; возможности пучения грунтов при их сезонном промерзании и осадки основания в результате оттаивания грунтов; наличия льдонасыщенных грунтов и включений подземных льдов; характерных особенностей конструкции и технологии строительства фундаментов.

Отметку подошвы возводимых на суходолах фундаментов мелкого заложения (эстакад и путепроводов) в не подверженных пучению крупнообломочных грунтах, гравелистых и крупных песках при содержании в них частиц размером менее 0,1 мм в количестве меньше 10% по массе допускается назначать независимо от уровня Промерзания грунтов при условии простирания их толщи минимум на 1 м ниже глубины промерзания и отсутствии в зоне промерзания напорных вод. Во всех остальных случаях подошву фундаментов необходимо располагать не менее чем на 0,5 м ниже расчетной глубины промерзания.

Подошву фундаментов мелкого заложения требуется заглублять в несущий пласт из любых грунтов, кроме скальных, не менее чем на 1 м от его поверхности, а в скальные не выветренные грунты не менее чем на 0,1 м.

Отметку подошвы ростверка столбчатых или свайных фундаментов на суше, поймах и в русле периодически действующих водотоков следует назначать вне слоя сезонного промерзания пучинистых грунтов (ниже уровня промерзания не менее чем на 0,25 м или выше дневной поверхности грунта на 1 м и более для промежуточных опор, на 0,5 м и более для устоев). Под не заглубленным в грунт ростверком фундамента устоев следует предусматривать свободное от грунта обсыпки пространство (зазор высотой 0,1—0,2 м).

Допускается назначать отметку подошвы ростверка столбчатых или свайных фундаментов опор эстакад и путепроводов, возводимых на суше в грунтах, не подверженных пучению, независимо от глубины сезонного промерзания при условии простирания толщи указанных грунтов не менее чем на 1 м ниже глубины промерзания и отсутствии в зоне промерзания напорных вод, а возводимых в руслах водотоков — на любом уровне (в том числе выше дна русла) при отсутствии промерзания воды до дна, но не менее чем на t -j0,5 м ниже уровня низкого ледостава, где / — толщина льда в метрах.

Опирание подошвы фундаментов мелкого заложения, нижнего конца свай или столбов на подземные льды или на используемые по принципу II мерзлые льдистые грунты запрещается. Сваи (столбы) необходимо погружать через оттаивающие в период эксплуатации сооружения льдистые грунты в подстилающие грунты на глубину, определяемую расчетом.

Необходимое заглубление свай или столбов в грунт определяют в результате расчетов фундаментов по несущей способности грунтов на воздействие заданных в проекте нагрузок и по условию предотвращения возможного выпучивания в грунтах, подверженных пучению.

Особое внимание приходится уделять расчетам свай и столбов на выпучивание. Наблюдениями установлено, что около 10% пост роенных свайно-эстакадных мостов деформируются в результате выпучивания свайных опор. Часть из них выпучивается спустя 1—2 года после окончания строительства мостов. На отдельных мостах отмечены деформации опор через 5—8 лет после сдачи мостов в эксплуатацию. Чаще всего выпучиваются промежуточные опоры, находящиеся в зоне максимального увлажнения и наиболее глубокого промерзания грунтов. В пределах конусов, где грунт основания защищен от глубокого сезонного промерзания, пучение наблюдается крайне редко.

В результате пучения грунтов опоры мостов могут приподниматься на несколько десятков сантиметров, а опоры деревянных мостов — до 1 м и более. Выпучивание опор происходит неравномерно, больше со стороны затененной части моста. Перекосы достигают 3—4 см, а иногда и больше. Обычно пучение грунтов начинается в декабре и достигает наибольшего значения в январе— марте. Осадка выпучившихся опор происходит в июне-июле. Установлено, что чем меньше давление на сваи от постоянных нагрузок, тем больше они выпучиваются при прочих равных условиях, тем глубже их приходится погружать в грунт.

Расстояние в плане между вертикальными столбами фундаментов и опор необходимо принимать таким, чтобы толщина стенки грунта между соседними скважинами проектного диаметра была не менее 1 м.

Расстояние в свету между забивными сваями на уровне их нижних концов должно быть не менее двух толщин (диаметров) свай, а на уровне подошвы ростверка фундамента — не менее половины толщины свай.

Для уменьшения глубины заложения свай (столбов) в грунтах, используемых по принципу II, допускается устраивать уширение пяты.

Проектирование и строительство малозагубленных фундаментов. / ППУ XXI ВЕК – Напыление ППУ

Активно развивающийся рынок загородного домостроения требует снижения материальных затрат и экономии трудовых ресурсов. Добиться значительной экономии ресурсов, снизить трудоемкость и сроки строительства помогает применение новых строительных технологий и материалов, которые используются при строительстве различных частей сооружений. Одним из таких направлений стало использование теплоизоляционных плит в устройстве фундаментов мелкого заложения.

Прежде чем рассказать о данной технологии, важно упомянуть, что практически вся территория России расположена в поясах резко континентального климат, отличительной особенностью которого являются длинные, холодные зимы и относительно теплое и короткое лето. Поэтому строителям при возведении малоэтажных зданий постоянно приходится сталкиваться с решением вопросов, обусловленных наличием пучинистых грунтов в основании фундамента.

 

Утепление фундамента мелкого заложения в этом случае является неотъемлемой частью загородного строительства. Российские Территориальные Строительные Нормы ТСН МФ-97 “Проектирование и устройство малозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области” содержат рекомендацию по применению утеплителей при устройстве фундаментов на пучинистых грунтах с целью уменьшения глубины промерзания грунта.

 

Вследствие того, что теплоизоляционный материал используется ниже отметки земли, в качестве теплоизоляции рекомендовано применять экструзионный пенополистирол, так как он обладает рядом характеристик, которые удовлетворяют необходимым техническим требованиям.

 

В России опыт применения морозозащищенных фундаментов мелкого заложения сдерживался до 1999 года из-за отсутствия качественного отечественного материала на рынке и отсутствием нормативной базы. С появлением теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС технология устройства морозозащищенных фундаментов мелкого заложения начала активно осваиваться российскими строителями.  Данная технология позволяет сэкономить 40% стоимости фундамента, а также: 

  • На 15-20 % уменьшить теплопотери здания, что сократит расходы на отопление;
  • В 2-3 раза продлить срок службы гидроизоляции фундамента;
  • Увеличить срок службы фундамента;
  • Защитить здание от деформаций, вызванных силами морозного пучения грунта.

Морозозащищенные фундаменты мелкого заложения (Смотрите Рисунок 2) похожи на обычные фундаменты (Смотрите Рисунок 1), их отличает только расположение теплоизоляционных плит и глубина заложения. Подошва фундамента расположена на глубине около 30-40 см ниже уровня земли. Фундаменты имеют вертикальную изоляцию, расположенную с внешней стороны от подошвы до отметки выше уровня земли.

Рисунок 1. Обычный фундамент              Рисунок 2 Фундамент мелкого заложения

 

 

При устройстве фундаментов в более холодных климатических условиях, “крылья” теплоизоляции должны располагаться горизонтально на уровне подошвы фундамента. Чем холоднее климат, тем шире простирается теплоизоляция и тем тоще будет ее слой (Смотрите Рисунок 3 4  и 5).

 

Рисунок 3. «Морозозащищенный фундамент мелкого заложения для отапливаемых зданий»:

 

Рисунок 4 . «Морозозащищенный фундамент мелкого заложения для неотапливаемых зданий»:

      

 

Рисунок 5 «Параметры теплоизоляционного слоя»:

 

Таким образом, в зависимости от климатических условий района строительства, используя тепловые потоки от эксплуатируемого здания, путем изменения толщины и ширины теплоизоляции, можно вывести границу промерзания грунта за пределы подошвы фундамента (Смотрите Рисунок 5).

 

Рисунок 6 «Тепловые потоки здания»:

 

 

 

 

Рассматриваемые эффективные малозаглубленные фундаменты, по сравнению с традиционными заглубленными, позволяют снизить расходы на устройство фундаментов по следующим показателям:

 

Журнал современных строительных технологий “Красная линия”

Фундамент мелкого заложения — Портал о цементе и бетоне, строительстве из блоковПортал о цементе и бетоне, строительстве из блоков

Дата: 16. 06.2014

Ни для кого не будет открытием, что основой любого здания является фундамент. Сегодня разработано и используется множество самых разнообразных видов. Наиболее распространенными и популярными среди индивидуальных застройщиков в нашей стране являются фундаменты мелкого заложения (ФМЗ). Далеко не всегда их использование оправдано, так как существуют как климатические, так и геологические зоны и участки где удобней и практичней применять несущие конструкции глубокого заложения. При каких условиях будет оптимальным строительство мелкозаглубленного основания, а также существующие его виды и типы, более детально рассмотрим в этой статье.

Что это такое?

Все фундаменты могут быть мелкого и глубокого заложения. При этом к мелкозаглубленным (до 1-2 метров от поверхности почвы) относят такие виды оснований:

  • ленточные, возводимые на подушке из песка в специально подготовленных траншеях;
  • плитные;
  • столбчатые;
  • монолитные.

К фундаментам глубокого заложения, заглубленных ниже 3 метров от поверхности почвы, относятся свайные.

Как правило, ФМЗ применяются на участках с выявленным проблемным грунтом, например, пучинистым. Представляют собой раму, довольно жестко армированную. При пучении грунта под ней, она равномерно, без деформаций и разрушений «ходит» вверх и вниз вместе со всем домом. Далее детально рассмотрим описание фундаментов мелкого заложения, а также их виды и условия применения.

Разновидности ФМЗ

Ленточный

Является наиболее популярным в дачном строительстве, а также у индивидуальных застройщиков ведущих строительные работы собственными силами. Используется он как для строительства деревянных, так и более тяжелых каменных сооружений. Такая мелкозаглубленная конструкция — это равномерно нагруженная стенами сооружения непрерывная полоса бетона. Возможно несколько вариантов ее строительства:

  • железобетонная блочная с верхним армирующим поясом;
  • ж/б блочная с нижним и верхним армирующими поясами;
  • монолитная с двумя арматурными поясами;
  • сборно-монолитная с выпусками арматуры.

Столбчатые ФМЗ

Может быть применена как при строительстве деревянных, брусовых, кирпичных, так и каменных зданий. Состоит она из столбов, которые устанавливаются под каждым углом дома, а также в местах соединения внутренних и наружных стен. «Шаг» между столбами не должен превышать 2 метров.

Для возведения мелкозаглубленного столбчатого основания делают котлован, глубина которого должна быть около 1 метра, после чего в него укладываются кольца из железобетона, уплотняемые впоследствии песком и закрываются бетонными плитами. Ростверк монтируют на эти плиты.

Плитный ФМЗ

Выстраивается как плита из железобетона, толщиной от 20 до 30 см, на которой и возводится здание. Этот вид схож с ленточным. Главное различие состоит в жестком армировании всей плоскости плиты, амортизирующей любые нагрузки связанные с движением грунтов.

Монолитный фундамент

Наиболее надежный, который может быть использован на любых типах почв, кроме участков, имеющих уклоны. Все участки соединены в одну жесткую раму, равномерно передающую все нагрузки на площадь подошвы, что значительно снижает их негативное воздействие.

Недостатком является большие затраты материальных и трудовых ресурсов, а также довольно трудоемкий подготовительный процесс.

Специфика расчета

Прежде чем начать определение мелкого заложения, необходимо выяснить какой грунт находится на участке, а также как высоко находятся подземные воды. Получив подробную информацию по этим вопросам можно выбрать наиболее подходящую несущую конструкцию и произвести расчет.

Для определения необходимой высоты фундамента используется полученное значение площади подошвы, обычно высоту берут в два раза больше чем ширину.

Определение параметров подошвы фундамента

Определение глубины заложения подошвы фундамента зависит от глубины промерзания грунта в регионе строительства в холодные сезоны. Подобная информация есть в большинстве строительных справочников. Кроме того, это значение зависит от степени пучнистости грунта и уровня залегания подземных вод.

При проведении расчетов первоначально задаются предварительные размеры основания, такие как высота и ширина подошвы, исходя из предполагаемых особенностей дома.

В том случае, если в результате исследований участка было выявлено наличие высокого уровня грунтовых вод, то оценку характеристик грунта и расчет несущей конструкции лучше доверить специалистам, чтобы не получить дополнительных финансовых и нервных нагрузок.

При определении высоты основания важно помнить, что для любого фундамента делается подушка из песка или гравия, высотой от 10 до 20 см. Учитывая это, следует делать котлован глубже на высоту подушки.

Если планируется мелкого заложения морозоустойчивый фундамент на участке с грунтовыми водами, то следующая таблица поможет сориентироваться, какой лучше выбрать:

Вид почвы

Характеристики

Нагрузка на основание кг/м2

Рекомендуемый тип МФЗ при уровне грунтовых вод
Менее 2 метровБолее 2 метров
Скальные и полускальные, а также крупнообломочные породыПочти не пучинистые, слабо-пучинистые

<40

столбчатый

>40

ленточный

Плотные и средней плотности пески разных фракцийСлабо-пучинистые

<40

столбчатый

>40

столбчатый

>120

ленточный

Глинистые грунты с прослойками мелкого и пылеватого песка, до глубины в 5-6 метровСредне-пучинистые

<30

столбчатый

<120

ленточный

>120

плиты, забивные блоки

ленточный

Рыхлые глинистые грунты и пескиСильно-пучинистые

<100

ленточный

 

>100

плиты, забивные блокиленточный
Глинистые грунты с пластичностью >0,75Сильно и чрезмерно пучинистые

<80

ленточный

>80

плиты, забивные блокиленточный