Типы грунтов и фундамент
Прежде чем начинать любое строительство необходимо произвести оценку грунта еще на этапе проектирования. Определение грунта даст возможность выбрать правильный фундамент, который станет надежной основой будущего строения.
Важность определения грунта
Одной из самых ответственных частей здания является фундамент – основание, которое воспринимает на себя всю нагрузку надземной конструкции. Нижняя часть основания, называемая подошвой, укладывается на поверхность грунта, который должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать всю нагрузку.
Грунт может быть как однородным, так и неоднородным, то есть состоять из нескольких типов. Грунтовое основание может быть природным, если имеет прочность, или искусственным, если требует предварительного уплотнения.
При определении грунта, необходимо выявить пролегают ли в месте предполагаемого строительство пучинистые почвы, которые могут стать причиной разрушения фундамента и самого дома. Известно, что при замерзании, вода, превращаясь в лед, расширяется и может «разорвать» конструкцию. Поэтому необходимо обязательно определять тип грунта и степень его промерзания. Глубина промерзания зависит от местности и региона, толщины снега и высоты над уровнем моря.
Типы грунта
Высокопрочные скальные грунты – это изверженные и метаморфические породы, которые залегают одним или несколькими слоями. Однослойный скальный грунт является одним из самых благоприятных для строительства, так как благодаря своей прочности может заменить фундамент. Если же имеются разломы и трещины, тогда потребуется провести дополнительные работы по укреплению основы грунта. Скальный грунт зачастую состоит из кварца, гранита и других высокопрочных пород не подверженных влиянию влаги и воды.
Песчаные грунты разделены на несколько типов и каждый из них имеет свои особенности. Пылеватый – самый неблагонадежный грунт для строительства, так как при намокании напоминает глину. Около 75% частиц имеют размеры менее 0.1 мм.
Песчаный грунт мелкого типа имеет низкую несущую способность и не способен удерживать влагу. Поэтому при строительстве фундамента на таком грунте необходимо производить гидроизолирование котлована при помощи пленки.
Песчаный грунт, половина которого содержит частицы более 0.25 мм, является отличным основанием для строительства здания, так как обладает хорошими несущими показателями. Не менее идеальным является гравелистый грунт из песка, который в основном состоит из частиц, размером более 2 мм.
Глинистый грунт не надежен для строительства, так как имеет длительный процесс сжатия, по сравнению с предыдущим грунтом. Несущая способность неустойчива, так как в сухом состоянии глина может выдерживать большие нагрузки, а в мокром (пластичном) нет. Мокрый глинистый грунт напоминает пластилин, который не является надежным основанием для заливки фундамента. Среди недостатков стоит упомянуть, что глина способна сжиматься при нагрузках, размываться под воздействием подземных вод, а при замерзании пучится. Чтобы залить фундамент в таком грунте необходимо опуститься ниже уровня промерзания, а это не менее 1.5 метра.
Торфяники относятся к непригодным грунтам для строительства, и чтобы заложить фундамент и построить дом на торфяном грунте потребуется приложить немало финансовых и физических сил. Особенностью данного грунта является его неравномерное сжатие, быстрое насыщение влагой и вспучивание.
Плывуны очень подвижны, разжижаются и быстро насыщаются водой. Этот вид относят к мелкозернистым грунтам и супеси, которые не являются идеальной основой для строительства. При строительстве дома на такой земле потребуются дополнительные затраты на заливку фундамента – это трамбовка основания, замена грунтового слоя и обязательно армирование.
Современные технологии позволяют производить строительство в любом месте, конечно же, это требует дополнительных расходов. Поэтому если вы не планируете превышать лимит, выбирайте участки с благоприятным для строительства грунтом
Как делается гидроизоляция колодцев в мокрых грунтах?
Долгая служба колодцев во многом зависит от соблюдения правил монтажа во время их установки. Защита от воды, дождя, мусора и других загрязнений позволит использовать оборудование не только для водообеспечения огорода, но и в бытовых нуждах.
Гидроизоляция колодцев в мокрых грунтах может осуществляться с внутренней или внешней стороны сооружения.
Она имеет такие преимущества:
Рассмотрим особенности монтажа гидроизоляции для колодца
Установить защиту от влаги на колодец легко.
Монтаж внешней гидроизоляции сооружения направлен на защиту воды от загрязнения бытовыми водами. Самым лучшим вариантом считается установка защиты от влаги одновременно со строительством сооружения. Если было принято решение монтировать изоляцию после завершения всех работ, это будет достаточно проблематично. Чтобы не рушить построенное строение, многие прибегают к легким вариантам отведения грязной воды от емкости. Одним из них является строительство козырька сверху для защиты от вредных осадков.
Кроме того, монтируют глиняный замок для отвода осадков подальше от стен колодца.
Материалами для внешней гидроизоляции могут выступать рубероид, цементный раствор, материалы с различными пропитками или глина.
Перед началом работ в стенах заделывают дыры и наносят грунтовку. Далее наносят битумную мастику и наклеивают в несколько слоев рубероид. Стены можно полностью зацементировать. Этот способ является достаточно затратным по времени. На полное высыхание уходит около двух недель.
Вокруг шахты колодца засыпается гравий и песок, а сверху утрамбовывают грунт. По периметру устанавливают бетонную отмостку.
Изолируем изнутри
Гидроизоляция колодца изнутри от грунтовых вод является простым способом защиты сооружения от лишней влаги. В начале с емкости выкачивается вся жидкость. Стены очищаются, а дыры заделываются. Затем обрабатываются стыки между бетонными кольцами. Поверхность обрабатывается специальной полимерной смесью.
До и после гидроизоляции
После полного высыхания с помощью смеси с цементным составом делается специальная гидропробка. Помимо защиты стен от влаги следует провести гидроизоляцию днища.
Гидроизоляция колодцев в мокрых грунтах — обязательное мероприятие, которое должно проводиться при строительстве любого водного сооружения. Оно может надолго сохранить стены от разрушений, а воду от попадания грязных веществ.
Устройство стены в грунте
В условиях современного дефицита пространства, который наблюдается в крупных городах, застройщики всё чаще ищут способы наиболее рационального его использования. Для увеличения полезной площади возводимых зданий ещё в ХХ в. архитекторы устремили свои взоры ввысь, создав гигантские небоскрёбы.
Но в последнее время найден ещё более практичный способ использования драгоценной земли: наряду с ростом в высоту современные здания растут и вглубь. Это позволяет размещать в многоуровневых подземных пространствах стоянки и супермаркеты, склады и развлекательные комплексы. Одной из технологией, позволяющей производить подземное строительство, является «стена в грунте».
Описание технологии
Разработана эта технология была для возведения различных подземных построек в условиях городской тесноты. Однако она вполне подойдёт и для частной застройки.
Особенно, если строительство загородного дома ведётся на дорогостоящих участках вблизи мегаполисов и владелец земли хочет по максимуму использовать свою землю.
Глубина строительства может ограничиваться подпочвенными водами, но зачастую «стена в грунте» проходит водоносные слои, опускаясь до 50 и более метров.
Суть метода в двух словах заключается в устройстве ограждающей стены по периметру будущего подземного помещения. Данная стена должна быть заглублена вплоть до самой нижней точки проведения работ или ещё ниже.
Подобная технология может быть условно разделена на несколько разновидностей по способу сооружения защитной стены.
Траншейный сухой способ
Предусматривает применение готовых конструкций из железобетона либо заливку монолитного бетона. По периметру будущей постройки при помощи экскаватора или фрезы выкапывается траншея форшахты глубиной до 2 – 3 м.
Стенки форшахты необходимо укрепить
Форшахта служит для обозначения периметра будущей постройки, а также для укрепления стенок будущей траншеи. Как известно, у глубокой траншеи наименее устойчива её верхняя часть.
Чтобы предотвратить осыпание верхнего слабого грунта, стенки форшахты укрепляют. После этого при помощи крановых или экскаваторных грейферов производят выборку почвы из траншеи на необходимую глубину вплоть до нескольких десятков метров.
После того, как траншея выкопана на нужную глубину по всему периметру будущих стен, в неё заливают монолитный железобетон или монтируют в ней сборные бетонные конструкции.
«Сухой» способ достаточно прост и поэтому наиболее востребован в частном строительстве, а также на достаточно прочных грунтах с низким уровнем подпочвенных вод.
Траншейный мокрый способ
«Мокрая» технология основана на таком физическом понятии как «тиксотропность, под которым понимают свойство отдельных составов и материалов самостоятельно восстанавливать свою первоначальную форму. Это уникальное свойство в наибольшей степени присуще бентонитовым глинам, суспензия которых может разжижаться под действием вибрации, а после перехода в спокойное состояние – вновь увеличивать плотность, возвращаясь к исходному состоянию.
Первоначальный этап «мокрого» траншейного метода ничем не отличается от «сухого». Также производится устройство форшахты для обозначения контура глубинной траншеи. Но вот далее работы идут по совершенно другому сценарию: траншея заполняется взвесью глины в водном растворе – глиняной суспензией.
Плотность суспензии зависит от слабости грунта
Она, оказывая давление на стенки траншеи, выкапываемой в слабых грунтах, не даёт им обваливаться вниз, удерживая их форму. При этом сама суспензия находится в жидком состоянии, ничуть не препятствуя землеройной технике углублять траншею.
Для приготовления раствора смешиваются глина и вода в пропорции от 1 к 1 до 1 к 2. Плотность раствора зависит от показателей прочности грунта: чем более слабый грунт. Тем более плотной должна быть суспензия.
«Мокрый» способ применяется обычно в крупном промышленном строительстве, когда работа ведётся на слабых грунтах, или когда «стена в грунте» должна пройти сквозь грунтовые воды. В частной застройке данный способ не используется из-за сложности технологии и финансовой затратности.
Свайный метод
При свайном методе стена из монолитного или сборного железобетона заменяется сплошной стеной из буронабивных свай, заглубленных до нужного значения. В данном случае вместо копки траншеи применяется способ глубинного бурения. После устройства по периметру плотно примыкающих друг к другу скважин производится их армирование, а затем заливка бетонным раствором.
Для создания плотного заграждения, непроницаемого для подземной влаги – так называемого «инфильтрационного барьера», применяется технология лидерного бурения. Она подразумевает использование в качестве свай особых труб, одна из сторон которых имеет вогнутый желоб, проходящий вдоль всей длины трубы.
При монтаже одна труба своим желобом плотно прижимается к выпуклой части другой трубы. Таким образом, получается прочная и плотная стена, сквозь которую не могут пройти грунтовые воды.
Свайный метод используется в основном при строительстве подземных конструкций, расположенных в непосредственной близости от других зданий. В том числе, если их глубина больше, нежели глубина заложения фундамента соседних зданий.
Преимущества технологии
Данная технология подземного строительства является наиболее распространённой при возведении различных сооружений на глубине свыше 5 – 7 м. Популярность её обусловлена рядом несомненных плюсов:
Единственными ограничениями для применения такого способа может стать наличие в почве крупных пустот и большой слой насыпного грунта.
Используемая техника
Количество и номенклатура привлекаемой техники полностью зависит от объёмов работ и технологии их проведения. Если «стена в грунте» для малоэтажного загородного дома может быть сооружена при помощи лёгкого колёсного экскаватора, то строительство подземной конструкции при строительстве небоскрёба потребует привлечения большого количества специализированной техники.
Для устройства форшахты может использоваться фреза или лёгкий экскаватор. Закачка глиняной суспензии требует наличия специализированного растворного узла для её приготовления и бетононасосной станции для подачи жидкого раствора в траншею.
Глубинные траншеи копаются при помощи линейных (плоских) грейферов, навешанных на кран или экскаватор. Создание скважин для буронабивных свай производится буровыми установками вращательного или ударно-вращательного действия.
Армирование траншей и скважин
При армировании траншей или скважин применяются армокаркасы объёмного типа из рифлёной арматуры. При их изготовлении и установке следует соблюдать ряд строительных нормативов:
Перед установкой армокаркаса в траншею, заполненную глиняной суспензией («мокрый» способ), арматуру следует смочить водой. Это позволяет уменьшить налипание на неё глиняной взвеси, в результате чего увеличивается её сцепка с бетонным раствором.
Заливка бетона
В промышленном строительстве заливка бетона ведётся с использованием бетонолитных труб, которые перемещаются при помощи строительного крана.
Они представляют собой трубы диаметром от 20 до 30 см с толщиной стенки порядка 1 см, монтируемые из секций длиной 1-2 м, и подключаются к приёмному бункеру для бетона или бетононасосной станции.
Заливать бетон следует, соблюдая следующие технические условия:
Для уплотнения бетона используйте глубинные вибраторы
В частном строительстве при сооружении «стены в грунте» можно использовать бетон, приготовленный своими руками.
Монтаж сборного железобетона
Вместо заливки монолитного железобетона в «стену в грунте» можно смонтировать при помощи готовых бетонных конструкций. Это позволит значительно сократить затраты сил и времени, так как в данном случае можно будет обойтись более узкой траншеей. Подробнеее о строительстве стены в грунте смотрите в этом видео:
Не понадобится сооружать армированный каркас и производить трудоёмкую заливку бетонного раствора. Также не нужно будет ждать, пока монолитная заливка наберёт достаточную крепость. Сразу после монтажа подземной стены из готовых конструкций и их закрепления между собой можно приступать к выемке грунта для устройства подземных помещений.