Фундамент – краеугольный камень любого жилища. От его прочности и долговечности зависит надёжность и безопасность дома из бруса. Выбор основания зависит от многих факторов: доступный бюджет, масса и площадь дома, тип грунта на участке. Последний аспект очень важен, ведь территория наша страна изобилует самыми разными видами грунта. К каждому требуется индивидуальный подход, который может сузить выбор фундамента до минимума. Например, не получится использовать сваи на каменистом покрытии. Или наоборот — в заболоченной местности сваи остаются единственным вариантом. Как правильно подобрать фундамент под ваш грунт — читайте в статье.
Скалистая почва считается одной из самых прочных, не подвержена пучению, глубина промерзания незначительная. При строительстве домов на таких почвах иногда даже не углубляют сильно подошву, поэтому и стоимость возведения дома незначительная, а содержание просадочных пород практически сведено к минимуму.
Хрящеватые грунты включают в себя смесь камней, глины и песка. Любой вид фундамента на хрящеватых грунтах простоит не одно десятилетие, он не подвержен воздействию воды.
Песчаный грунт достаточно легкий, быстро пропускает воду, и водные горизонты залегают глубоко. Как правило, промерзает на глубину до метра, на нем возводятся основания ленточного типа из железобетонных блоков или некоторые виды столбчатых конструкций. Содержание просадочных пород огромное, поэтому такие почвы склонны к горизонтальному и вертикальному смещению. Фундамент на крупнозерновом песке не замокает.
Глинистые грунты крайне нестабильны. При промерзании они пучатся, когда грунт сухой – он может выдерживать большие нагрузки, а в пластичном состоянии нет. Поскольку глина плохо пропускает воду, необходимо предусмотреть дренаж участка. Плотные глины подходят для большинства типов фундаментов. Следует обращать внимание на уровень грунтовых вод, понимать, что при увлажнении глина теряет несущую способность.
Супесь своими характеристиками ближе к песчаным грунтам. Суглинок же нечто среднее между песчаным и глинистым грунтом. Поэтому, если вы легко раскатываете влажную почву в ладонях – это супесь. Если почва разламывается – суглинок. Эти типы грунтов представляют собой пограничное состояние между песчаной и глинистой почвой. Суглинок – на треть состоит из глины. Она, в свою очередь состоит из маленьких частиц-пластинок. Остальная часть содержимого включает в себя песок и другие примеси. Цвет грунта может быть разным. Частицы глины хорошо впитывают и удерживают воду, поэтому пористость такой почвы считается сравнительно большой. Когда суглинок поглощает воду, она задерживается там даже когда он высыхает. Поэтому замерзая, вода кристаллизуется в лед, а расширяясь он увеличивает и объем почвы. Чем больше глины в грунте – тем сильнее выражена эта особенность. Также чем больше глины – тем пластичнее почва. По содержанию влаги суглинок превосходит супесь. Супесь содержит большую долю песка и меньшую глины. Поэтому в супеси меньше влаги, чем в других глинистых почвах. Именно от показателя влажности зависит консистенция грунта, которая говорит об его устойчивости. Супеси подразделяют на: твердые, пластичные и текучие. В сухом состоянии супесь служит хорошим основанием, ее даже относят условно к непучинистой группе. Но водонасыщенная при малой плотности является текучей и сильно вспучивается при замерзании.
Торфянистые грунты очень легкие, имеют огромное количество пор и не отличаются прочностью. Торфяник сильно насыщен влагой, грунтовые воды расположены высоко. Тут единственно правильный вариант – это устройство монолитной бетонной плиты или столбчато-ригельного основания. Такие грунты обладают свойством неравномерного пучения, они неустойчивые и содержат много просадочных пород. Болотистой почвой называют неоднородный грунт, который состоит из торфа, песчаника и глины. Такая почва имеет разную плотность и разную водонасыщенность. При возведении фундамента на болотистой почве следует сделать геологическое исследование грунта. Полученные сведения помогут выбрать нужный фундамент.
В зависимости от типа грунта, глубина его промерзания может достигать 2х метров. Чем больше грунт насыщен водой, тем сильнее он промерзает и пучится в холодное время года.
Выбор типа фундамента напрямую зависит от глубины промерзания грунта. Скалистые почвы считаются непромерзаемыми, ведь в них содержится минимум грунтовой воды. Конечно, они также могут охладиться до отрицательных температур, но не содержат просадочных пород и укреплять основания тут не нужно. А вот глинистые и торфяные почвы промерзают на большую глубину, поэтому нужно сразу рыть глубокие котлованы, а это затратно.
Наличие просадочных пород в грунте, к которым относятся пласты глины, песка или торфа тоже имеют немалое влияние. Чем их больше, тем менее устойчивый грунт, и в этом случае нужно дополнительно проводить укрепление основания. Можно, конечно, поменять пласты глины на песок и утрамбовать, но это дорогое удовольствие, и далеко не каждому будет по карману.
Очень важна степень пучения и возможность подвижек при сейсмической или иной активности. Неустойчивые почвы склонны к горизонтальному движению, поэтому тут сразу проводится дополнительное укрепление почвы сваями или столбами ниже глубины промерзания. Такие грунты очень слабые, поэтому подошва основания устанавливается глубоко.
Ленточный фундамент может быть мелкозаглубленным или заглубленным. Ленточный фундамент по своей конструкции может быть также сборным, сборно-монолитным или монолитным. Такой фундамент считается одним из самых выгодным, поскольку и объем земляных работ и строительных материалов он требует меньше, чем другие виды фундамента. Но и грунт ему нужен «хороший». Т.е. такой, который: не смещается, мало подвержен силам морозного пучения, имеет низкую проседаемость, однородный на всем участке застройке.
Такими идеальными характеристиками обладает скальный грунт и песок. Хорошим грунтом может считаться супесь, суглинок, в зависимости от его геологических показателей. Толщина ленточного фундамента как правило соответствует ширине стены дома.
Для хороших грунтов такой толщины обычно достаточно, чтобы нагрузка дома на основание фундамента не превышала допустимых показателей, но, если грунт обладает слабой несущей способностью, его состав не однороден, тогда выполняют уширение его основания (подушку).
Ленточный фундамент не всегда рационально использовать для просадочных грунтов, в сейсмозоне, при высоком уровне грунтовых вод.
Просадочные грунты — те, которые, не выдержат нагрузки дома, будут «просаживаться» под его массой. Если при этом мы распределим массу дома только на узкую ленту фундамента (без подушки), нагрузка на такой просадочный грунт будет гораздо выше, чем в случае использования плитного фундамента.
Это чревато как минимум трещинами в стенах, которые будут появляться постоянно, а то и в самом фундаменте. В таком случае ленту фундамента нужно опирать на более глубокий, уже не просадочный слой грунта, который может оказаться слишком глубоко, и ленточный фундамент окажется слишком дорогим. Либо увеличить площадь бетонной «подушки», на которую опирается лента фундамента, чтобы снизить нагрузку, распределив ее на большую площадь. Для сильно просадочного грунта такая подушка может потребоваться слишком широкой, а значит дорогой и нецелесообразной.
Если лента фундамента под тяжестью дома просядет в глубину более чем на 10-15 см, грунт считают сильнопросадочным и ленточный фундамент использовать не рекомендуют.
В сейсмозоне нельзя использовать сборный ленточный фундамент — достаточно высока вероятность, что при землетрясении его конструкция потеряет целостность, и он не сможет нести положенную нагрузку дома. Сборно-монолитный фундамент с верхним монолитным поясом можно возводить если максимально уровень возможных землетрясений доходит до 7 балов, в других случаях возводится ленточный монолитный фундамент.
Высокий уровень грунтовых вод, значительно усложняет сам процесс укладки ленточного фундамента, поскольку на это время нужно обеспечить откачку воды или устанавливать специальные дренажные конструкции. Но это не означает, что ленточный фундамент нельзя использовать. В этом случае нельзя использовать только ленточный фундамент для зданий с подвалом.
Ленточный сборно-монолитный заглубленный фундамент выгодно использовать при незначительном перепаде высот на участке застройки (до 0,7 м). Вам не нужно врезаться в склон или делать подсыпку для выравнивания всей площади участка застройки, что трудоемко и дорого. Заглубление фундамента делается только для ленты, оно будет соответствовать перепаду высот: на самой высокой точке лента фундамента будет едва выступать над землей, в самой низкой точке фундамент выступает на всю свою высоту.
Если грунт пучинистый — устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента возможно, для этого необходимо утеплить вертикальные стены ленточного фундамента, утеплитель будет «гасить» силы морозного пучения, и они не будут поднимать фундамент вверх. А также утеплить подушку фундамента (если она есть) —это послужит утеплением для отмостки и плиту пола.
Для глубокозаглубленного фундамента достаточно предусмотреть вертикальное утепление цоколя на 50 см ниже грунта и плиту пола (аналогично как на рисунке плитного заглубленного фундамента).
Силы морозного пучения опасны тем, что стремятся "вытолкнуть" ленту фундамента вверх.
Плитный фундамент, его еще называют плавающим – используется для создания надежного основания на сложных грунтах. Его используют в строительстве на:
В основе такого основания находится армированная железобетонная плита, уложенная за специально подготовленную подушку. Важной конструктивной особенностью является равномерное расположение каркаса из стальной арматуры по всей плите. В результате фундамент получается исключительно жестким и прочным.
Это тип отлично подходит для устройства цоколя, хорошая гидро- и теплоизоляция за счет утепления, позволяет строить дома в зонах со сложным климатом, на заболоченных, сыпучих грунтах.
При строительстве вырывается котлован, совпадающий по площади и форме с будущим зданием. Грунт тщательно утрамбовывается, на нем делается песчано-гравийная подушка. Несколько слоев из различной фракции отделяется геотекстилем, после делается опалубка и сваривается арматурный каркас. После этого заливается плита, а места, где будут строиться стены, выделяются монолитной лентой. К достоинствам таких конструкций относят:
К недостаткам плитного фундамента относят его высокую стоимость за счет большого объема бетона и сплошного армирования.
Фундамент свайного типа применяется в местах со сложным рельефом, пучинистыми грунтами, болотистыми, песчаными. К нему прибегают, когда нет возможности сделать качественное ленточное основание. Чтобы сэкономить, его применяют в качестве основания под легкие постройки на любом грунте.
Основными элементами конструкции являются винтовые стальные сваи с антикоррозионной обработкой, которые соединяются бетонным ростверком. Поэтому на качество свай требуется обращать особое внимание. К плюсам свайных фундаментов относят:
Эта технология имеет и свои недостатки:
В столбчатом фундаменте стальные сваи заменяются кирпичными или бетонные столбики, с армирующей сеткой. Они заглубляются ниже уровня промерзания земли. Такой тип позволяет сэкономить на материалах, но не приспособлен для капитальных зданий из кирпича, бетона или камня.
Их несколько:
При этом стоит отметить, что в ходе строительства допускается «замена» грунта на более эффективные варианты, способные усилить почву на вашем участке. Чаще всего, речь идет о песке.
Для определения типа почвы и ее основных характеристик на участке проводятся инженерно-геологические изыскания. Но при выборе участка для строительства можно предварительно оценить состояние местности и без специалистов.
Скалистые или торфяные породы легко распознать по внешнему виду. В первом случае это практически сплошной камень, во втором – рыхлая почва на болотистой местности. Обломочные грунты соответственно в составе имеют большое количество камня, щебня и обломков горных пород.
В остальных случаях для определения грунта проведите простое исследование. Размочите горсть породы в воде, попробуйте скатать из нее шарик, раскатайте или раздавите его на ровной поверхности, согните, проверив на эластичность. Результаты таких действий говорят о следующем:
Кроме того, обратите внимание, пачкает ли почва руки. После работы с песчаным грунтом они остаются практически чистыми. Чем больше в почве глины, тем сильнее вы об нее испачкаетесь. Максимально точно определить физико-механические характеристики грунта и геологические особенности участка можно в ходе специализированных изысканий.
Без точных данных о составе грунта на участке нежелательно начинать строительство даже лёгкого брусового дома. Специалисты должны пробурить как минимум четыре скважины глубиной 3–5 м, взять пробы грунта с разной глубины и сделать их гранулометрический анализ. Эти сведения позволят правильно выбрать тип фундамента и рассчитать конструкцию по несущей способности. В случае свайно-забивного или свайно-винтового фундамента требуемые параметры также можно выяснить путём пробного забивания или завинчивания нескольких свай.
Присоединяйтесь к нам в соц. сетях:
