Какой фундамент лучше при пучинистом грунте

Фундамент на пучинистых грунтах

Плитный, ленточный, столбчатый или свайный фундамент на пучинистых грунтах способен обеспечивать устойчивость кирпичного, блочного или деревянного дома. При выборе основания учитывается глубина промерзания почвы, высота подземных вод, площадь и этажность постройки, нагрузка на фундамент.

Какой грунт называется пучинистым?

Пучинистыми называются влажные, обводненные почвы — глинистые, песчаные, супеси, заторфованные. Если в цифрах, то такая почва при промерзании на глубину одного метра увеличивается в объеме более чем на 1 см. Этот показатель относительной деформации равен 0,01 единиц. Чем выше степень пучинистости, тем сильнее выражена поверхностная деформация грунта и тем надежнее должен быть фундамент для возведения дома.

Пучинистость почвы зависит от ее состава, состояния и способности удерживать влагу:

• Непучинистые — менее 0,01 ед. Это глинистые твердые грунты, песчаные, крупнообломочные с содержанием заполнителя менее 10%, увлажняемые только за счет атмосферных осадков.
• Слабопучинистые — от 0,01 до 0,035 ед. К этой категории относятся глинистые почвы полутвердой консистенции, пески мелкой фракции, крупнообломочные грунты с песчаным пылеватым заполнителем. Такие участки — это, как правило, равнины, пологие склоны с затяжным уклоном.
• Среднепучинистые — от 0,035 до 0,07 ед. В эту группу входят грунты глинистого типа, суглинки и супеси. Такие участки увлажняются частично за счет осадков, частично — подземными водами.
• Сильнопучинистые — более 0,07 ед. Сюда относятся водонасыщенные глинистые, песчаные и заторфованные грунты, расположенные на пониженных равнинах, в заболоченных местах.

Сложности строительства на пучинистых почвах

Нестабильная пучинистая почва способна поднимать не только легкие каркасные дома, но и тяжелые кирпичные постройки. При этом невозможно гарантировать, что весной поднятый дом вернется в первоначальное положение. Если бы постройка изменяла свое положение равномерно, то это не было бы критично, но в реальности все происходит иначе. В результате неравномерного сдвига нарушается геометрия оконных и дверных проемов, на стенах появляются трещины, которые со временем расширяются и углубляются.

Под отапливаемой постройкой почва не будет промерзать, а значит на внутреннюю часть основания с межкомнатными стенами силы вспучивания не действуют. Однако вокруг постройки, за наружными стенами, промерзание есть. Зимой с северной стороны постройки почва чаще всего промерзает сильнее, чем с противоположной — южной. Это также приводит к неравномерному пучению грунта.

Силы вспучивания оказывают действие не только на плоскость основания, но и на вертикальные конструкции. Почва, которая находится вокруг основания, при минусовой температуре примерзает к бетону и при перемещении вверх или вниз утягивает его следом за собой. Исходя из этого силы пучения состоят из:

• нормальной составляющей, которая воздействует на плоскость основания;
• касательной, воздействующей на вертикальные поверхности.

Казалось бы чем больше глубина закладки основания, тем меньше должны действовать на конструкции силы вспучивания. Однако с увеличением глубины фундамента увеличивается и площадь боковой поверхности и, соответственно, суммарно возрастает касательная сила. В зависимости от состава и влажности почвы, сила касательного пучения может достигать 6 тонн на кв.м. Такая нагрузка способна выдавить заглубленное основание, если вес постройки не может нивелировать пучинистость грунта. Поэтому закладка основания ниже уровня промерзания почвы не может гарантировать его прочность и устойчивость.

Больше всего от неравномерного промерзания страдают легкие постройки, «каркасники» и щитовые домики. Дома из бруса представляют собой жесткую конструкцию, устойчивую к воздействию комбинированных нагрузок, но и они могут серьезно пострадать. Тяжелые дома из кирпича, пеноблока и газобетона имеют достаточный вес, чтобы уравновесить выталкивающие воздействия. Под действием большого веса почва уплотняется, что ослабляет выталкивающий эффект.

Как уменьшить пучение

Существует несколько способов, позволяющих строить коттеджи, дачи и бани на участках с проблемным грунтом. Это замена верхнего слоя почвы на пятне застройки, утепление грунта, защита участка от осадков и отвод влаги.

Рассмотрим поочередно все эти способы:

• Замена влажной почвы на более стабильный песчаный грунт выполняется при закладке фундамента. Под основанием устраивают песчаную подушку. Ее высота должна быть не меньше 0,3 м, а размер в плоскости — на 0,2 м больше контура фундамента. Смысл этого мероприятия заключается в уменьшении слоя нестабильного грунта.
• Чтобы защитить фундамент от осадков, талых и паводковых вод, по периметру постройки делают отмостку. Чтобы эта мера работала, отмостку делают шириной 0,9-1,0 м. Отвод воды будет более эффективным если дополнительно сделать водоотводный желоб с уклоном 0,3-0,5 см на погонный метр. Желоб устанавливают на расстоянии 1,5-2 м от фундамента. В конструкции водоотвода желоб можно заменить дренажной трубой.
• Утепление — это еще один способ, который позволяет уменьшить криогенное пучение. Пятно застройки накрывают слоем утеплителя шириной, равной глубине промерзания почвы. Например, если земля на участке промерзает на 0,9 м, то и утеплитель по периметру должен иметь такую же ширину.

Выбор фундамента для грунта, подверженного вспучиванию

Устойчивость, надежность и долговечность коттеджа, дачного домика или бани на нестабильном грунте может обеспечить монолитный ленточный, свайный, плитный или столбчатый фундамент. Какой из них выбрать, рассмотрим подробнее.

Плитный

Плитным фундаментом называется монолитная конструкция, установленная на поверхности грунта. Основу конструкции составляет сварной арматурный каркас, залитый бетоном. Перед заливкой плиты делает выемку грунта. Глубина котлована составляет как минимум 0,4 м. На дно котлована насыпают слой песка, сверху засыпают щебнем.

Фундаменты этого типа отличаются высокой несущей способностью, прочностью и надежностью. При подъеме промерзающего грунта железобетонная плита движется вместе с ним. Это значит, что для постройки на пучинистом грунте нет никаких рисков.

Плюсы плитных фундаментов:

• Хорошая несущая способность. По этому параметру основания плитного типа не имеют себе равных. На таких фундаментах возможно строительство домов любого типа — одноэтажных и двухэтажных, из дерева, пеноблока или кирпича.
• Простой монтаж. Небольшой объем земляных работ и достаточно простая технология возведения позволяют реализовать проект в короткие сроки.
• Долговечность. Срок службы железобетонной фундаментной плиты превышает 100 лет.

Единственным минусом обустройства плитных фундаментов является большой расход строительных материалов и высокая стоимость конструкции.

Ленточный

Мелкозаглубленный ленточный фундамент как нельзя лучше подходит для строительства легких деревянных, каркасных и щитовых домиков на участках с проблемным грунтом. Закладка фундамента выполняется на 0,5 м, из которых 0,3 м это песчаная подушка и дренаж. Высота ленты над уровнем почвы 0,2-0,4 м. Работы проводятся в теплое время года. Исходя из особенностей конструкции, строительство такого основания не требует больших трудозатрат и большого объема бетонных работ.

Плюсы мелкозаглубленного фундамента ленточного типа:

• Равномерное распределение нагрузок. Такое основание позволяет равномерно распределять вес здания, снеговые, ветровые и другие нагрузки на грунтовое основание.
• Несложная технология строительства. Монтаж бетонной армированной ленты можно выполнить своими руками.
• Длительный срок службы. При условии применения качественных материалов и соблюдения технологии строительства, такой фундамент простоит не меньше 80 лет.

Минусом бетонной ленты можно считать длительное созревание бетона после заливки. Нагружать такой фундамент можно не раньше, чем через 3-4 недели после демонтажа опалубки.

Столбчатый

Столбчатым фундаментом называется система опорных столбов, соединенных между собой обвязочным поясом или бетонным ростверком. Опоры заглубляются в грунт на глубину 0,5-0,7 м. Высота надземной части столбов составляет 0,2-0,5 м. Железобетонные столбики устанавливаются под углами здания, в точках примыкания несущих стен и межкомнатных перегородок. Расстояние между опорами не превышает 3 м.

Достоинства фундамента на опорных столбах:

• Доступность. Стоимость строительства такого основания на 35-50% дешевле монолитных ленточных оснований.
• Небольшой объем земляных работ. Для закладки фундамента не нужно рыть траншеи по всему периметру.
• Быстрый монтаж. Небольшой объем работ позволяет ускорить сроки строительства.

Главный недостаток столбчатых фундаментов — отсутствие возможности строительства подвала или технического подполья.

Свайно-винтовой

Фундамент на винтовых сваях — это пространственная конструкция, состоящая из вертикальных опор. За равномерное распределение нагрузок на основание отвечает монолитный ростверк или обвязка из доски, бруса, швеллера, двутавровой балки. Выбор обвязочного пояса зависит от типа, размера и этажности постройки.

Плюсы фундаментов на винтовых сваях:

• Возможность установки опор вручную. Этот факт позволяет строить здания рядом с уже готовыми постройками.
• Отсутствие земляных работ. Сваи с винтовыми лопастями просто ввинчиваются в грунт по размеченным точкам.
• Возможность строительства на участках со сложным рельефом. Винтовые сваи можно использовать для застройки участков со склонами и перепадами по высоте.
• Скорость строительства. На формирования свайного поля для строительства дома уходит один-два дня. Еще столько же потребуется для монтажа обвязочного пояса.

Единственным недостатком свайно-винтовых фундаментов является невозможность строительства на скальных и каменистых грунтах.

Бетонная площадка на пучинистом грунте

Возведение строений с деревянными несущими конструкциями осуществляется в соответствии с требованиями СП 22.13330.2011. Фундамент для гаража на пучинистых грунтах должен обеспечивать невозможность возникновения предельных состояний опорной конструкции под воздействием низких температур. При выборе типа основания для каркасных зданий и проведении расчетов во внимание принимается следующее:

• Рельеф местности. Сооружение находится на склоне в непосредственной близости от него.
• Наличие неподалеку от проектируемого здания котлованов или подземных пустот.
• Предусмотрено ли строительство смотровой ямы, погреба или подвала.

Одним из решающих критериев при выборе типа опорной конструкции для гаража является его стоимость. Каркасные здания относятся к категории быстровозводимых и обходятся дешевле, нежели построенные с использованием иных материалов и технологий. Такие сооружения часто возводятся исходя из необходимости экономии средств, соответственно выбираются недорогие виды оснований.

Пучинистый грунт: что это такое

Пучение — процесс увеличения объемов грунта в процессе его промерзания. Такая особенность объясняется присутствием большого количества влаги. При замерзании жидкость кристаллизуется, что существенно отображается на объеме почвы.

В случае присутствия в грунте чрезмерного количества влаги — пучение неизбежно. К такой разновидности относятся грунты с преобладанием в их составе глинистых составляющих: суглинков, супесей и глин. Некоторые типы почв лишь слегка поддаются процессам пучения, а другие слишком заметно подвергаются этому воздействию.

Строители рекомендуют осуществлять заглубление фундамента в пучинистых грунтах, ниже уровня промерзания. Только в таком случае риск его разрушения в процессе эксплуатации постройки сводится к минимуму. Интенсивность и параметры глубины промерзания почвы определяются следующими параметрами в пределах каждого отдельного региона:

• длительность холодов;
• количество дней с минусовой температурой;
• объем снега и толщина его покрова;
• время выпадения твердых и жидких осадков относительно сезона; вид грунта, а также его состав;
• показатели влажности;
• растительность и экспозиция участка;
• наличие грунтовых вод и их уровень;
• рельеф территории.

Для самостоятельных подсчетов пучинистости земли стоит использовать формулу Е = (H-h)/h. Символ «h» — является высотой почвы до замерзания, а «Н» — высота грунтового массива после замерзания. По этой формуле можно вычислить внутренние изменения в объемах земли после ее замерзания. В случае превышения показателя в 0,01, почва относится к числу пучинистых. Другими словами: при промерзании почвы вглубь на 1 м, грунт вырастает на 1 см.

ЭППС под бетонную плиту на пучинистом грунте

Такой вариант обычно выбирают владельцы домов и других строений на участке, возведенных на утепленной шведской плите, убедившиеся в ее эффективности.

Использование ЭППС позволяет не только предотвратить воздействие сил морозного пучения на плиту, но и сократить толщину бетона.

При строительстве дома в качестве фундамента я предпочел УШП и доволен своим выбором. В следующем сезоне предстоит облагораживание участка и строительство парковки. Мне думается, что укладка на подготовленную подушку слоя ЭППС в 50 мм и последующая заливка плиты в 100 мм разумнее, нежели заливка плиты в 150 мм. Насколько я понимаю, на плиту парковки гораздо сильнее воздействуют силы морозного пучения, чем те автомобили, которые на ней стоят.

Свою тему IlyaIvanov открыл, чтобы выяснить некоторые нюансы и узнать мнения практиков, оказалось, что подобная конструкция вполне жизнеспособна. У одного из наших умельцев с ником smyra и отмостка, и подъездная дорога сделаны на базе ЭППС толщиной 30 мм, уложенном на слой песка в 10 см. По словам умельца, по весне на 10-15 см поднимает заборные столбы, забетонированные на глубину 1,2 метра, а дорога и отмостка в полном порядке. Утепление основания практикуют и при строительстве дорог общего назначения.

По ходу обсуждения в теме прояснилось следующее:

• Разуклонка для плит не требуется – достаточно выдержать угол наклона в 3⁰.
• Предпочтительнее не самомесный бетон, а заказной, в идеале – класса В 22,5 (М300).
• Можно не делать температурный шов, если правильное армирование и марочный бетон.
• От грызунов утеплитель защищает засыпка щебнем по всему периметру.
• Минимальная толщина бетона под легковой автомобиль – 10 см.
• Минимальный защитный слой для арматуры можно сократить – с 4 до 3 см, так как ЭППС дополнительно защитит от влаги.

Кроме того, не стоит экономить на верхнем армировании.

Просчитал примерно (грунт под плитой принимаем за абсолютно упругий) под один автомобиль в три с половиной тонны весом. Нижний слой арматуры – 8 мм, А 400, сетка 200х200 мм, верхний слой – 6 мм, А 400, сетка 200х200 мм. Верхняя сетка оказалась нужна, так как у машины четыре колеса, в плите могут возникать изгибающие моменты разных знаков. Толщина плиты – 10 см, бетон В 20.

Высказывались мнения, что вместо железной арматуры можно использовать композитную, и микрофибру добавить в плиту не помешает. Но это личный выбор каждого, у стеклопластика масса как сторонников, так и противников.

Как говорится, сапожник без сапог, вот и топикстартер в итоге решил сэкономить на утеплителе, но никому не советует повторять свой эксперимент.

Как зачинщик отчитываюсь – ЭППС под плиту нужен. Я не положил. Песчаная подушка – 30 см толщиной, с проливкой и трамбовкой; гравий – 15-17 см с послойной трамбовкой; бетонная плита – 15 см толщиной, с армированием сеткой 150×150 мм (восьмерка). Нарезал деформационные швы, по периметру положил дренажную трубу. Несмотря на все, угол одной плиты подняло на 1,5 см, а вторая треснула. Мораль – не экономь на ЭППС.

Чем чревато вспучивание почвы несущей конструкции

В случае заложения фундамента на уровне промерзания при склонных к пучению грунтах, то как только наступят холода и он начнет увеличиваться в объемах, фундаментная плита начнет подниматься. Данная ситуация может пагубно отразиться на целостности строения. После укладки основания ниже уровня земли, который подвергается замерзанию, процессы пучения будут воздействовать на дом по касательной, а не только на основание конструкции.

Данная ситуация также не гарантирует сохранность фундамента, так как деформирующие процессы оказывают сильное влияние на стены снаружи. Часто такие проблемы затрагивают деревянные и каркасные строения, которые отличаются незначительной массой.

Наиболее крупные проблемы с фундаментом возникают при оттаивании замерзшей воды, когда вспученная земля начинает опускаться и вызывать конструкционную просадку. Порой такая ситуация чревата перекосом дома, в худшем случае он становится вовсе не пригодным для использования по причине разрывов основания.

Вспучивание и методика борьбы с ним

При необходимости возведения фундамента на пучинистых грунтах, в процессе строительства необходимо воспользоваться следующими мерами для предотвращения воздействия на постройку:

• Полнейшая замена почвы на не склонные к пучению виды. Под несущее основание засыпают песок и щебень. Из непучинистых составляющих осуществляется обратная отсыпка, которая позволяет уменьшить процессы воздействия на стены.
• Обустройство основания идеально-гладкими стеновыми конструкциями снаружи, которые достигаются посредством слоев гидроизоляции. Наличие этих прослоек предотвращает сцепление почвы с основанием строения.
• Обустройство несущего основания подобного расширенному монолиту в нижней его части. Этот способ уместен для свайного фундамента, ленточного и даже столбчатого.
• Укладка теплоизоляции горизонтально по периметру всего строения. Этот способ особо действенен, если в строение проводится отопление и утепляется цоколь.

Влияние вспучивающих сил особо заметно в местах приближения влаги к поверхности. Избыток влажности в грунте чреват его размытием.

Особенности устройства фундамента на пучинистом грунте

Пучинистая почва является не безупречным вариантом для строительства того или иного здания. Дело в том, что для возведения какого-либо сооружения на таком участке понадобится решить ряд задач.

Основным направлением здесь является устранение пучения грунта, что негативно сказывается на целостности фундамента и всего строения. Именно поэтому эксперты рекомендуют использовать на такой почве незаглубленные ленточные фундаменты, которые легко справляются с нагрузками. Особой популярностью здесь пользуются мелкозаглубленные конструкции.

Способы решения проблем с пучением почвы

Первый вариант заключается в замене пучинистой почвы на песок до уровня промерзания. Этот метод признан самым эффективным. Единственный недостаток – высокая стоимость. В связи с этим специалисты рекомендуют акцентировать свое внимание на втором варианте.

Он предусматривает использование заглубленных фундаментов, который закладываются ниже линии промерзания почвы. К таким конструкциям относятся столбчатые и свайные фундаменты. Конечно, их сооружения не всегда являются финансово выгодными.

Мелкозаглубленные и незаглубленные фундаменты

Как уже было сказано, для возведения дома или другого здания на пучинистых грунтах используют определенные типы основания. Оптимальным вариантом здесь станет сооружение мелкозаглубленного или незаглубленного фундамента. Такие конструкции легко противостоят пучению грунта, которое возникает в зимний период. Особой популярностью здесь пользуется мелкозаглубленный ленточный фундамент. С его помощью можно создать надежное и долговечное основание для будущего дома. Он отличается простотой возведения и довольно невысокой ценой.

Неплохим вариантом является и устройство мелкозаглубленного ленточного основания. Оно обладает довольно высокой прочностью и обеспечивает устойчивость строения. Такая конструкция хорошо противостоит пучению, что позволяет исключить опасные для строения усадки. Основание представляет собой монолитную конструкцию из железобетона, которая располагается на небольшой глубине.

Установка мелкозаглубленного основания осуществляется на песчаную подушку. Она покрывается гидроизоляционным слоем, а сами стенки траншеи укрепляются специальными материалами. Чтобы повысить устойчивость конструкции, в бетон добавляют специальные гидрофобизирующие добавки.

Когда фундамент будет сооружен, приступают к устройству дренажной системы, с помощью которой будет осуществляться отвод влаги от строения. При заливке бетона не стоит забывать об устройстве армированного пояса, а также использовании вибраторов. Это позволит качественно провести бетонные работы и в результате соорудить надежное основания для дома.

Конструкция представляет собой замкнутую ленту из бетона и пояса, который состоит из армированных металлических прутьев. Возведение фундамента выполняется по определенной схеме. Вначале вырывается котлован глубиной 50-70 см. Дальше на откосы укладывают гидроизоляцию из толи или плотной полиэтиленовой пленки.

После этого котлован слоями засыпается песком. Здесь толщина одного слоя составляет от 20 до 30 см. Перед тем как насыпать новый слой, предыдущий необходимо тщательно утрамбовать. После того как это будет сделано, приступают к установке опалубки. На дно опалубки, непосредственно на песок, укладывается слой гидроизоляции и металлические пруты диаметром 12 см. Теперь можно приступать к заливке бетона. При этом стоит помнить, что еще один армированный пояс будет укладываться непосредственно на сырой бетон.

При сооружении ленточного фундамента стоит учесть множество факторов. Так, например, для соединения прутов в армированном поясе используют исключительно вязальную проволоку. Один пояс сооружается из пяти прутов, которые соединяются между собой перемычками. Шаг между перемычками должен составлять не меньше 50 см. Если не учесть такие незначительные нюансы, то это может негативно сказаться на прочности основания.

Возведение основания на склонных к пучению грунтах

Глубокое обустройство фундамента будет максимально уместным на пучинистых грунтах. Для возведения основания постройки пригодятся инструменты и материалы:

• цемент;
• песок;
• вода;
• гравий;
• щебень;
• арматура;
• бетон и бетономешалка;
• лопата.

Боковые стены конструкции будут под надежной защитой от пучения в грунте. Для укладки днища на большую глубину, потребуется много стройматериала, поэтому будут существенные затраты.

Приходилось ли вам ранее строить дома на пучинистых грунтах?

Сравнительный анализ типов фундаментов и характеристик

При строительстве каркасных зданий на пучинистых грунтах опорные конструкции должны закладываться ниже расчетной глубины промерзания почвы. При решении вопроса, какой фундамент лучше для гаража каркасного типа со смотровой ямой обычно выбирают между ленточным или свайным. Рассмотрим подробнее преимущества и особенности каждой из конструкций.

Ленточное основание для зданий обеспечивает высокую несущую способность и отличается надежностью. Вместе с тем мелкозаглубленная опорная конструкция на пучинистых грунтах неприменима. Для возведения надежного основания потребуется проведение больших объемов земляных работ, создание толстой гравийно-песчаной подушки и засыпка пазух такой же смесью. Конструкцию необходимо армировать, а при заливке бетона произвести его уплотнение вибратором.

Свайный фундамент для каркасного гаража значительно проще по устройству и имеет одну важную особенность. Площадь боковой поверхности основания у такой конструкции небольшая, что снижает негативное воздействие пучинистых грунтов на него до минимального уровня. В качестве материалы для опорной конструкции могут быть использованы стальные трубы диаметров 100-150 мм или швеллер с шириной полки не менее 120 мм.

Неравномерная осадка основания постройки и ее особенности

В холодный сезон особенно подвержены промерзанию пучинистые слои грунта с повышенным содержанием влаги. Из-за кристаллизации воды они увеличиваются в объеме и выпучиваются. Грунтовые пласты начинают приподниматься в пределах глубины промерзания, поэтому все строения подвержены усадке. Серьезные неприятности возникают у построек, периметр которых не защищен и не способен противостоять пучению. Фундаментальная плоскость вскоре даст трещину, которая приведет к разрушению.

Для эффективного противостояния возможной осадке основания, в том числе свайного, необходимо взвешенно подходить к вопросу о строительстве стен здания, так как они могут иметь очень разнообразный вес. Обустройство фундамента должно учесть конечные нагрузки стен на основание, они не должны быть слишком тяжелыми.

Какой фундамент более надежен при строительстве на пучинистых грунтах?

Пучинистый грунт – это почвенный массив, который в зимний период года расширяется и оказывает сильное давление на стенки фундамента. Оно приводит к разрушению конструкции, ее «выталкиванию» из котлована.

Воздействие давления при пучении на фундамент

Существуют виды конструкций для возведения в таких условиях и перечень правил для работы: от правильной глубины заложения фундамента до армирования.

Расчет интенсивности пучения на участке

Чтобы произвести расчет степени пучения грунта на стройплощадке своими руками, необходимо воспользоваться формулой: E = ( H — h ) / h , в которой:

• Е – отвечает степени пучинистости грунта;
• h – высоте грунтового массива до замерзания;
• H – высоте грунтового массива после промерзания.

Чтобы сделать расчет степени, необходимо сделать соответствующие замеры в летнее и зимнее время. Пучинистой можно считать почву, высота которой изменилась на 1 см при промерзании на 1 м. С этом случае «Е» будет равняться коэффициенту 0.01.

Процессам пучения больше подвержены грунты, в которых есть большое содержание влаги. Она при замерзании расширяется до состояния льда и тем самым поднимает уровень грунта. Пучинистыми считаются: глинистые почвы, суглинки и супеси. Глина, из-за наличия большого количества пор, хорошо удерживает воду.

Что такое пучинистый грунт и чем он опасен? (видео)

Как снять воздействие пучения на грунт?

Существуют простые способы снять пучение вокруг фундамента своими руками:

1. Замена слоя грунта под и вокруг основания на непучинистый слой.
2. Закладка фундамента на грунтовый массив ниже слоя промерзания.
3. Утепление конструкции для предотвращения замерзания грунта.
4. Водоотвод.

Первый способ – самый трудоемкий. Для этого необходимо вырыть котлован под фундамент, глубиною ниже уровня замерзания земли, пучинистый грунт вывезти, а на его место засыпать сильно утрамбованный песок.

Он показывает высокую несущею способность и не удерживает влагу. Большой объем земельных работ делает его наименее популярным, хотя он и является эффективным способом побороть пучение. Эта техника эффективна для заложения малоэтажных зданий, мелкого заглубления, например, сарая.

Особенностью второго способа является снятие влияния пучения на подошву фундамента, но его сохранение при воздействии на стенки основания. В среднем боковое давление на стенки составляет 5 т/1 м 2 . С его помощью можно возводить дома из кирпича.

Третий способ позволяет сделать незаглубленный фундамент под частный дом своими руками в условиях пучения. Суть метода заключается в заложении утеплителя по периметру фундамента на всю его глубину. Расчет материала делается так: если его высота равна 1 м, то и ширина утеплителя должна составлять 1 м.

Чтобы сделать отвод воды вокруг дома или сарая, нужно построить дренаж. Он представляет собой канаву на расстоянии 50 см от постройки, глубина которой такая же, как уровень заложения конструкции. В дренажную траншею укладывают перфорированную трубу под техническим уклоном и оборачивают ее в геотекстиль, а затем заполняют гравием и песком крупной фракции.

Ниже — рассмотрим типы оснований, которые могут применяться на почве, склонной к пучению.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах

Эффективным способом сделать крепкое основание для дома или сарая является мелкозаглубленный (малого заложения) ленточный фундамент на пучинистых грунтах. Это бетонная лента с элементами армирования, обустроенная по всему периметру здания и в местах пролегания несущих стен. Чтобы выстроить незаглубленный фундамент своими руками, необходимо следовать таким этапам:

, глубиною 50-70 см. Расчет ширины делается, исходя из ширины самого основания в сумме с опалубкой, утеплителем или гидроизоляцией, а также декором.
1. Заложить откосы открытой траншеи гидроизоляций. С этой целью применяется толь, пленка.
2. Засыпать выемку слоями утрамбованного песка по 20-30 см каждый. Для утрамбовки материал периодически смачивается водой.
3. Поставить опалубку из любого доступного материала (доска, ламинированная фанера).
4. Выстелить на песок гидро защитный барьер.
5. Сделать армирующий пояс с диаметром прутьев 12 мм.
6. Залить незаглубленный фундамент бетонным раствором.
7. Заложить второй слой армирующего пояса в незаглубленный фундамент по жидкому раствору (особенность, которую требует только мелкозаглубленный тип основания)

Для соединения арматуры сварка не применяется. Чтобы незаглубленный фундамент был жестче, используется проволока длиной 20 см.

Столбчатый фундамент на пучинистых грунтах

Конструкция может применяться для заложения дома или сарая на пучинистых грунтах, уровень промерзания которых не превышает полтора метра. За свою основу столбчатый фундамент взял готовые сваи. Их высота достигает 3-4 м.

Ленточный фундамент с дренажом на пучинистом грунте

Если в планах возвести небольшое здание, то эффективны такие виды сваи, как забивные из дерева или железобетона, а также винтовые. Дерево – это менее долговечный материал для фундаментных целей.

Столбчатый фундамент закладывается ниже уровня промерзания почвы, поэтому сохраняется лишь боковое давление пучения. По сравнению с заглубленными ленточными конструкциями, оно незначительно, так как площадь сваи меньше.

Среди всех типов столбов для основания – винтовые сваи для фундаментов самые удобные. Чтобы сделать столбчатый фундамент с их помощью, не нужно бурить скважины. Всю работы сделают винтовые лопасти.

Свайной конструкции доступны все водянистые типы грунтов: заболоченные, сырые участки. Для придания постройке жесткости, столбы связываются опорно-анкерными площадками. Для этого столбы ввинчиваются в грунт.

На их поверхности нужно сделать опалубку, выложить арматурный каркас, сшитый металлической проволокой и залить бетонной смесью. Расчет уровня расположения бетонной ленты равен поверхности почвы или чуть ниже.

Технология ТИСЭ – новый способ противодействия пучению

Для заложения фундамента своими руками наиболее доступной конструкцией является ТИСЭ. Она представляет собой опорно-столбчатый фундамент, сваи которого соединены ростверком. Тисэ может использоваться для кирпичного, каркасного или каменного строительства.

Среди преимуществ заложения свай ТИСЭ своими руками: экономичность (сравнивая мелкозаглубленный ленточный фундамент и ТИСЭ, разница составляет в 4 раза в пользу второго), возможность обойтись без спецтехники и электричества, возможность удобной прокладки коммуникаций.

Устойчивость к пучению конструкции ТИСЭ обеспечивает наличие пространства между ростверком и почвой. С его помощью можно минимизировать уклон участка, например, использовать его ступенчатую конструкцию, если уклон стройплощадки больше 10˚.

Фундамент ТИСЭ на пучинистом грунте

Фундамент ТИСЭ обязательно армируется по периметру ленты. Расчет количества прутьев делается так, чтобы их общий диаметр составлял 8 см. С помощью арматуры нужно сделать два пояса: сверху и снизу.

Опалубка для ТИСЭ конструкции делается так:

1. Покрыть столбы гидроизоляцией.
2. Заложить в грунт деревянные колья, таким образом, чтобы их верхняя точка совпала с нулевым уровнем.
3. Просыпать всю ширину ростверка и заподлицо песком.
4. Прибить к кольям доски с выравниваем по нулевому уровню.
5. Обезопасить опалубку ТИСЭ гидроизоляцией.

Плитный фундамент в условиях пучения

Существуют и другие способы сделать устройство фундамента на пучинистых грунтах. Кроме ТИСЭ, мелкозаглубленного и столбчатого основания, применяют плитный фундамент. Это монолитная железобетонная плита, которая противостоит пучению за счет большой площади подошвы.

Она эффективна при простой конструкции здания, когда фундамент представляет собой квадрат или прямоугольник. Расчет материалов показывает, что это самый дорогой, но не менее надежный вид сооружения. Изготавливается из бетона или железобетона.

Монолитный фундамент требует обустройства низкого цоколя. Расчет ширины монолитной плиты делается в зависимости от того, какой материал применяется для возведения стен.

Средний показатель отвечает параметрам от 15 до 35 см. 15 см подойдет, например, для деревянных конструкций, а 20 см – для кирпичных. Чтобы проложить инженерные коммуникации в плите, в ней заранее делаются отверстия соответствующего диаметра.

Какой тип фундамента выбрать — незаглубленный, столбчатый, плитный или ТИСЭ — зависит от возможности применить технику, размера дома, его конфигурации и материальных возможностей застройщика.

Выбор фундамента для пучинистых грунтов

Строительство дома на частном участке с пучнистой почвой в первую очередь тесно связано с правильным проектированием. И особого внимания здесь заслуживает именно фундамент на пучинистых грунтах, поскольку от основания и его крепости зависит надежность и долговечность всего дома.

Известно, что сезонное пучение грунта оказывает негативное влияние на основание дома, а именно — выталкивает его, что приводит к разрушению сначала стенок каркаса, а затем и стен самого дома. Поэтому стоит очень внимательно подойти к решению вопроса об устройстве основания.

Важно: если вы хоть на каплю сомневаетесь в правильности принятого ранее решения, то следует пригласить специалиста, который проведет анализ грунта, определит степень его пучнистости и спроектирует оптимальный базис для дома.

Особенности пучинистого грунта

Пучнистые земли представляют собой наличие в почве участка таких составляющих, которые склонны к скоплению большого количества воды. В результате в сезон морозов эта самая вода кристаллизуется (то есть замерзает), увеличиваясь от этого в объеме, а именно — в почве присутствует лёд, которому требуется место.

Особенно пучнистыми являются такие почвы:

• Мелкопесчаные с высоким уровнем грунтовых вод;
• Глинистые и суглинистые;
• Пылеватые почвы.

Грунт, насыщенный в зимнее время года льдом, начинает пучиться, отыскивая себе место. Таким образом происходит смещение фундамента под воздействием пучнистой земли. Причем в зависимости от степени заглубленности основания негативное воздействие грунта может оказываться как снизу, так и на стенки фундамента. То есть, если основание дома не углубляют ниже уровня промерзания почвы, то такой базис находится как бы на поверхности играющей лавы. Его постоянно деформирует, меняя соответственно и первоначальное положение дома. Если же фундамент углубляют ниже уровня промерзания грунта, то здесь пучинистая земля снизу не оказывает влияния на каркас дома, а вот на боковые его стенки изрядно давит. Стоит ли говорить о негативных последствиях для дома в результате такого влияния на фундамент.

Важно: уровень промерзания грунта в средней полосе России достигает отметки 1,5 метра. И углублять фундамент ниже этого уровня очень затратно. Поэтому стоит подобрать один из приведенных ниже типов фундамента, который отлично справится с нагрузкой, оказываемой на него и домом, и почвой.

Стоит отметить, что в момент промерзания и пучения почва может увеличиваться в объеме в диапазоне 4-12%. И объем увеличения полностью зависит от количества воды в грунте.

Профессионалы делят пучнистые земли по степени пучения на такие виды:

• Слабопучнистые почвы. Процент увеличения грунта в объеме не превышает 4%.
• Среднепучнистые. Здесь земля увеличивается в объеме до 8%.
• Сильнопучнистый грунт. Его объем может увеличиться до 12%.

При этом процент вспучивания почвы обусловлен дополнительными факторами, такими как:

• Уровень расположения подземных вод;
• Глубина промерзания почвы;
• Дисперсионные свойства грунта;
• Высота капиллярного смачивания слоёв земли на участке.

Фундамент для пучнистого грунта

Чтобы постройка на пучнистой почве была надежной и долговечной, можно использовать три типа фундаментов:

• Мелкозаглубленный ленточный;
• Свайный;
• Плитный монолитный железобетонный.

Какой из них выбрать, разберем ниже.

Ленточный мелкозаглубленный фундамент

На подвижном грунте можно монтировать мелкозаглубоенный или совсем не заглубленный фундамент. Такой базис подойдет для деревянного или каркасного дома в один этаж.

Важно: основание подобного типа нельзя использовать для каменной постройки. Иначе противодействие сил давления снизу (со стороны почвы) и сверху (со стороны стен) будет плачевным для всей постройки.

Основание ленточного типа для пучнистого грунта имеет толщину 30-50 см, что позволяет сделать силу давления пучнистой земли исключительно касательной. Кроме того эта сила будет сведена практически к нулю.

Для того чтобы мелкозаглубленный или незаглубленный базис еще меньше подвергался силам пучения почвы, под него необходимо уложить слой песка или щебня крупной фракции. Толщина слоя не менее 20 см. Такая прослойка создаст своеобразный природный дренаж грунта под фундаментом и снизит уровень негативного воздействия на основание.

Ленточный фундамент под легкие постройки на пучнистых почвах нужно делать только монолитными железобетонными. Здесь раствор заливают в подготовленную траншею с обязательным его армированием.

Процесс строительства фундамента выглядит таким образом:

• Согласно проектной документации на грунте копают траншею заданной глубины. Её дно устилают гидроизоляционным материалом и после засыпают песчаной или гравиевой подушкой. Сыпучие хорошо трамбуют.
• Стенки траншеи нужно тщательно теплоизолировать. Впоследствии это будет теплоизоляция для фундамента.
• В подготовленную яму монтируют опалубку и ставят арматуру.
• Бетонный раствор заливают, обрабатывая его строительным вибратором.

Важно: от полностью готового фундамента необходимо отвести отмостки для оттока дождевой и талой воды.

Совет: смонтированный в тёплое время года мелкозаглубленный фундамент на пучнистом грунте нужно обязательно застроить. То есть, запрещается оставлять его в таком виде на зимний период. В результате пучения почвы он просто сломается. Если де возможности возвести дом сразу нет, то следует хорошенько утеплить базис. Для этого можно использовать большой объем шлака, стекловаты, опилок, соломы или других материалов, которые предотвратят промерзание фундамента со всех сторон.

Свайный (столбчатый) фундамент

Еще один вариант для устройства фундамента на пучнистом грунте — монолитный столбчатый (свайный) базис. В силу того что площадь каждой опоры сравнительно мала, почва в сезоны пучения не может оказать на него полноценного негативного воздействия. К тому же сваи (столбы) можно без ощутимых финансовых затрат углубить ниже уровня промерзания грунта.

Важно: свайный (столбчатый) фундамент можно возводить на пучнистых землях под небольшие и нетяжелые дома.

Опоры для фундамента можно использовать как заводские (монолитные железобетонные забивные сваи), так и лить самостоятельно непосредственно на участке из бетона с его обязательным армированием. При этом железобетонные сваи готового типа требуют применения специальной установки.

Технология монтажа свайного фундамента выглядит так:

• На грунт наносят разметку, располагая ямы под будущие опоры таким образом, чтобы они находились под каждым углом дома, под всеми несущими стенами и в местах стыков стен.
• Теперь следует подготовить скважины при помощи стандартного бура.
• В сформированные ямы насыпают песок толщиной 10-15 см и хорошо уплотняют его.
• Далее в яму устанавливают асбестоцементную или металлическую трубу, которая будет играть роль несъемной опалубки.

Важно: стальные трубы необходимо гидроизолировать снаружи битумной мастикой.

• В трубы устанавливают арматуру и заливают готовый бетонный раствор.
• После того как столбы полностью просохнут, все опоры скрепляют монолитным ростверком, который имеет вид пояса. Именно на него будет ложиться вся масса дома, распределяя таким образом нагрузку между колоннами равномерно.

Фундамент-плита

Такой базис является самым дорогостоящим, однако именно он считается самым оптимальным вариантом фундамента для пучнистых грунтов. Дело в том, что плитный каркас представляет собой железобетонную монолитную подушку толщиной 30-50 см, на которую равномерно распределяется вся нагрузка готового здания. В результате дом на таком фундаменте просто лавирует в грунте, не подвергаясь давлению со стороны пучнистой почвы.

Плитный фундамент используют под любые типы строений и каменные в том числе.

Технология монтажа фундамента-плиты выглядит так:

• По периметру всего будущего здания копают котлован, глубина которого будет превышать проектную на 20 см. Это расстояние следует заполнить крупнофракционным песком и хорошо уплотнить.
• Затем на песок устанавливают опалубку из крепких досок и стелют слой гидроизоляции таким образом, чтобы его края ниспадали на стенки опалубки. Все стыки обрабатывают газовой горелкой для создания герметичного слоя материала.
• Следующий этап — подведение всех коммуникаций. При этом их нужно не только смонтировать, но и проверить методом пролива. Иначе потом будет поздно.
• Поверх проведенных коммуникаций монтируют арматуру в виде расположенных друг на другом стальных сеток. Сетки вяжут из прутов сечением 12-16 мм и сечением 6-8 мм.

Важно: сетки должны быть полностью скрыты в бетоне после заливки. Максимальный отступ по бокам фундамента может составлять 1-2 см, сверху и снизу — по 5 см.

• Бетон заливают в опалубку за один заход, тщательно усаживая его строительным вибратором.
• Плитный фундамент накрывают клеенкой до полного высыхания. Если стоит жаркая и сухая погода, то необходимо увлажнять раствор периодически для его равномерного высыхания.

Мероприятия против пучнистости грунта

Если дом уже построен и при этом фундамент нужно дополнительно защитить, то можно применить такие методы и техники:

• Вокруг готового фундамента можно полностью заменить грунт на непучнистый. Для этого придётся проделать большие земляные работы, но результат того стоит.
• Можно качественно и надёжно утеплить фундамент со всех сторон. Это снизит процент негативного влияния мёрзлой земли на базис.
• Качественные отмостки и ливневая канализация идущие от основания дома помогут отводить воду и тем самым делать количество жидкости в почве меньшим. А значит, и пучение грунта будет снижено.

Все эти способы и технологии строительства вполне позволяют строить долговечные и крепкие дома на прихотливых почвах.