Фундаменты, позволяющие построить частный дом на насыпном грунте
Представьте ситуацию: кто-то поторопился и приобрел участок без выяснения несущей способности грунта. Грунт оказался насыпной. И его толщина оказалась не пол метра, а несколько. Строительство на таком плохоуплотненном основании будет рискованным даже с применением плитного фундамента.
Что же делать, какой фундамент использовать? Можно построить дом с цокольным этажом: выкопать котлован, выбрав насыпной грунт и на надежном основании залить плиту или ленту. Но это дорого: 0,7-1 млн. руб. минимум. Тем более, когда цоколь не запланирован сметой. Другое решение – использовать фундамент из забивных свай. Да, применить ту же технологию, на которых строят многоэтажки.
Пример ровного участка, который не предвещал «сюрпризов». Но при выкапывании траншеи, стало понятно, что внизу строительный мусор. Хорошо, когда толщина насыпного грунта небольшая. А здесь – более 2 м. Вот что приходится делать, когда толщина такого грунта 3-4 м – забивать сваи и на уровне цоколя:
Это не строительство многоэтажки. Чтобы обеспечить надежное несущее основание, необходимо чтобы сваи заходили на расчетную длину в плотный грунт с необходимой силой трения по их граням. Понятно, что насыпной грунт обеспечит минимальные показатели силы трения покоя.
Чтобы забить шестиметровые сваи миникопром, приходится шнековать грунт, опускать в них сваи до плотных грунтов и лишь потом забивать. Процесс можно посмотреть в коротком ролике:
Этот тип фундамента подойдет для тяжелых каменных строений. Т.к. по забивным сваям можно залить ростверк, ленточный фундамент или даже плиту.
Другой вариант построить фундамент на слабых грунтах из насыпного материала для легких строений – это винтовые сваи:
Показан процесс вкручивания винтовых свай в грунты бывшего мусорного полигона. Тоже с процессом шнекования. Т.к. в грунтах встречаются крупные камни, бетонные элементы и вкрутить сваи удается не с первого раза – приходится проходить строительный мусор мощным шнеком. На это понадобится больше времени, чем на обычный процесс закрутить винтовые сваи. И цена, разумеется, будет немного выше.
Перед самим процессом на таких грунтах обязательно нужно сделать геологию – пробурить разведочные шурфы. Это могут сделать и в компаниях, кто будет осуществлять данные работы.
После шнекования и закручивания свай – верхнюю часть приходится бетонировать для предотвращения крена свай. В финале – обязательная обвязка свай.
Фундамент на насыпном грунте
Рельеф участка не всегда соответствует требованиям строительства, поэтому для его выравнивания часто используют насыпной грунт. Вы можете осуществить данное мероприятие самостоятельно, а можете просто купить участок и даже не догадываться, что на его месте когда-то были овраги. Возведение фундамента на насыпном грунте имеет свои нюансы, обусловленные разнородностью этого грунта и сложностью прогнозирования его дальнейшего уплотнения. В данной статье мы поговорим о том, какие фундаменты лучше всего рассматривать при строительстве дома на насыпном грунте.
Несколько слов о насыпном грунте
Свойства естественного грунта и насыпного различаются. Во-первых, естественное основание спрессовалось за многие годы, достигнув максимальной на данное время несущей способности. В свою очередь насыпной грунт самоуплотняется на протяжении сопоставимо малого промежутка времени, он неоднородный, поэтому предсказать его поведение при строительстве фундамента очень сложно. В таблице ниже мы привели ориентировочные значения несущей способности и времени на самоуплотнение некоторых видов насыпных грунтов.
| Виды насыпных грунтов | Ориентировочное время, необходимое для самоуплотнения грунта, лет | Примерная несущая способность при дополнительном уплотнении, кг/см 2 |
| Глинистые | 2÷5 | 1,5÷2,5 |
| Песчаные | 0,5÷1 | 2÷3 |
| Крупнообмолочные | 0,2÷1 | 2,5÷3,5 |
Насыпной грунт используют в двух случаях:
Мероприятия по улучшению характеристик насыпного грунта
Вы должны понимать, что характеристики любого грунта можно изменить искусственно. Как правило, все сводится к повышению его несущей способности и нивелированию пучинистых явлений:
Выбор фундамента при строительстве на насыпном грунте
Учитывая тот факт, что насыпные грунты относятся к группе сложных, при отсутствии опыта в расчете оснований лучше поручить строительство фундамента специалистам: они оценят грунт, смогут подобрать оптимальный вариант фундамента. По крайней мере, серьезные компании дадут гарантию на выполненные работы. Если же решили все делать своими руками, то варианты фундаментов могут быть следующие:
Получается, что практически любой тип фундамента можно строить на насыпном грунте. Единственно, нужно предусмотреть величину усадки и выбрать вариант, при котором местные деформации не приведут к нарушению целостности фундамента. Конечно, при условии, что насыпной материал был планово засыпан и уплотнен в вашем присутствии, все работы по устройству фундамента упрощаются и можно спрогнозировать будущие изменения, происходящие в толще почвы.
Как смонтировать фундамент на насыпном грунте
Довольно часто в строительстве частных домов застройщикам приходится сталкиваться с задачей возведения здания на проблемном с точки зрения строительства дома, участке. Неудобный рельеф, низина, заболоченность или близкий к поверхности горизонт грунтовых вод ставят много дополнительных условий к устройству фундамента. Но как показывает практика, для современных технологий нет ничего невозможного, просто в этих случаях применяется технология возведения фундаментов на насыпном грунте.
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ВОЗВЕДЕНИЯ НАСЫПИ И ОСНОВАНИЯ ЗДАНИЯ
Рассматривая задачу создания фундамента дома на насыпном грунте, нагляднее и проще будет разделить ее на два основных этапа – отсыпка насыпи и непосредственно устройство фундамента дома.
Суть первого этапа строительства заключается в подготовке участка для закладки фундамента. Это в основном земляные работы, как с применением строительной техники – экскаваторов, бульдозеров, дорожных катков, так и простых средств механизации труда – виброплит, ручных катков трамбовок.
Второй этап строительства заключается в устройстве фундамента на уже подготовленной насыпи. Он включает все работы связанные с постройкой опалубки, создания арматурного каркаса и бетонными работами.
В целом весь процесс возведения фундамента на насыпном грунте можно представить в виде следующего алгоритма:
-выбор места размещения здания на площадке;
-оценка состояния земли на месте возведения здания, разведка поверхностных вод и глубины их залегания;
-оценка проекта здания и выбор типа фундамента для строительства;
-проведение работ по уплотнению верхнего слоя грунта;
-отсыпка насыпи и уплотнение ее поверхности, подготовка площадки;
-проведение разметки, проведение работ по усилению почвы на участке;
-работы по устройству основания здания.
В любом случае, перед началом работ проводится изучение всех особенностей участка строительства, и основное внимание при этом обращается именно на изучение грунтов.
КАКИМИ БЫВАЮТ НАСЫПНЫЕ ГРУНТЫ
При формировании насыпи проводится отсыпка и дальнейшее уплотнение грунта до необходимой высоты. В качестве материала формирования насыпи используются: песок, глина, различные фракции щебня, суглинок, скальные породы. При постепенном росте насыпи в обязательном порядке проводится уплотнение, слой за слоем насыпной грунт уплотняется для достижения большей плотности.
Песок, глина, щебень или просто земля имеют свои особенности, которые нужно учитывать при формировании насыпи:
-песок – наиболее популярный материал для устройства насыпного слоя, он не требует дополнительного увлажнения, равномерно заполняет все складки и пустоты, но при этом требует одновременно дополнительного уплотнения. Отлично пропускает воду. Насыпь из песка не требует дополнительного времени для естественной усадки и практически сразу готова к началу строительства. К недостаткам нужно отнести то, что песок легко размывается потоком воды, и обладает небольшими несущими способностями.
-глина более вязкий материал, плохо впитывающий влагу, он с другой стороны влажная глина очень долго высыхает. При формировании насыпи глина требует дополнительного уплотнения, она отлично держит форму и способна выдерживать большие нагрузки, она не размывается водой.
-щебень, гравий, отсев и другие виды измельченных горных пород образуют плотную, жесткую насыпь, обладающую наилучшими несущими способностями.
-насыпь из обычной земли, как правило, не используется в строительстве, но вместе с тем, и такой вариант насыпи возможен. Земля в таком состоянии имеет нарушенную структуру и требует дополнительного уплотнения с помощью строительной техники.
Оценивая качество созданной насыпи, ее готовность для закладки фундамента нужно оценить ее следующие характеристики:
-несущая способность – качество, характеризующее способность выдерживать большие нагрузки без изменения формы;
-плотность – насколько хорошо утрамбована почва.
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ФУНДАМЕНТОВ
В современном строительстве, для зданий на насыпном грунте применяются следующие виды фундаментов:
Для каждого типа конструкции характерны свои индивидуальные особенности, как позитивные, так и негативные. Учитывая то, что насыпные участки относятся к сложным видам почвы, неоднородной по составу, плотности и массе, выбор конкретного вида основания осуществляется в зависимости от условий строительства и проекта возводимого здания.
Монолитная плита – наиболее эффективный вид сооружения, позволяющий создать минимальное давление на грунт, в то же время она дает возможность создать жесткое основание для здания. Монолитный фундамент равномерно распределяет давление по всей площади плиты и не боится усадок почвы. В тоже время это наиболее дорогостоящий вид основания, требующий значительных вложений, как материальных, так и затрат труда.
Ленточный фундамент позволяет существенно сэкономить средства, но при этом следует учитывать, что для его устройства необходимо значительное уплотнение участка, с использованием специальной техники. Монолитный ленточный фундамент обойдется по стоимости ненамного дешевле монолитной плиты.
Сваи из стальных труб на насыпном участке в лучшем случае подойдут для легкого каркасно-щитового домика, а вот железобетонные сваи устанавливаются под капитальное строение таким образом, что они проходят через слой насыпи и закрепляются в более твердом, естественном горизонте почвы, такой вариант применяется в основном для многоэтажных проектов домов.
Таким образом, наиболее предпочтительным вариантом устройства фундамента на насыпных грунтах, является устройство монолитной плиты с обязательным усиленным армированным каркасом.
УПЛОТНЕНИЕ НАСЫПИ, УСТРОЙСТВО МОНОЛИТНОЙ ПЛИТЫ
Приступая к устройству плиты, необходимо позаботиться о значительном уплотнении насыпи. Связано это как уже говорилось с особенностью ее структуры. Нарушенная в результате воздействия человека естественная структура, неоднородный состав и неравномерность включений различных пород требует проведения уплотнения и планирование ровной поверхности для устройства гравийной подушки основания.
Гравийная подушка формируется поверх слоя песка в 5-10 см. Сверху песка укладывается слой щебня или гравия толщиной 25-30 см и дополнительно уплотняется.
Далее, следуют работы, связанные непосредственно с возведением монолитной плиты, весь процесс укладывается в следующий алгоритм:
-укладка слоя гидроизоляции;
-установка арматурного каркаса;
-прокладка инженерных коммуникаций;
-заливка опалубки бетоном с его последующим уплотнением;
-технологические работы по выдерживанию бетона.
Для гидроизоляции чаще всего используется полиэтиленовая пленка или рубероид. Такое покрытие укладывается с небольшим напуском полос в 5-7 см в 1-2 слоя. Основная задача гидроизоляции исключить капиллярное увлажнение плиты.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОПАЛУБКИ И АРМИРОВАННОГО КАРКАСА
Опалубку чаще всего изготавливают из досок или OSB плит, высота опалубки должна быть на 5-7 см выше уровня заливаемого основания. Снаружи ее дополнительно укрепляют отсыпкой грунта. Такая операция предотвратит деформацию вертикальных стенок опалубки, и не допустит выливания бетона наружу. По окончании установки опалубки проводится установка труб для проводки инженерных коммуникаций.
Одновременно с установкой опалубки, проводится вязка арматурного каркаса. Нижний уровень арматуры устанавливается на высоте до 10 см над поверхностью гидроизоляции. Связывание вертикальных и горизонтальных отрезков арматуры производится проволокой или с помощью сварного соединения. Обычно при высоте основания 50 см устраивается 2 пояса армирования – нижний и верхний. Верхний пояс должен быть не менее чем за 5 см до верхней точки заливки бетоном.
При установке арматурного каркаса необходимо соблюдать осторожность и аккуратность, чтобы не повредить слой гидроизоляции.
ЗАЛИВКА РАСТВОРОМ
Монолитная конструкция требует одновременной заливки большой массы бетона, и поэтому предпочтительнее использование уже готовой бетонной смеси. Использование специальной техники позволяет залить бетонную смесь равномерно, за очень короткое время.
Для улучшения структуры монолита проводится уплотнения бетона, с использованием глубинного вибратора.
После заполнения формы бетону дают возможность выстояться и только после того как он наберет определенную прочность проверяют горизонтальность поверхности плиты.
Опалубку с монолита снимают на 10-12 день после заливки, осматривают целостность плиты и проверяют насыпь на наличие деформаций – просадки грунта, смещение, вспучивания. Отсутствие этих явлений позволяет судить о правильно проведенных работах по подготовке насыпи. Остальные строительные работы, рекомендуется проводить после того как бетон наберет необходимую прочность, то есть не ранее чем через 28 дней.