Фундамент на пучинистих ґрунтах: вибір підстави для майбутнього будинку та помилки, яких можна уникнути
Будівництво фундаменту – важлива складова зведення міцного та надійного будинку. Якщо необхідна ділянка на межі сезонів деформується від надлишку підземних вод, то убезпечити конструкцію, захистити від руйнування та підтоплення допоможе фундамент для пучинистих ґрунтів, який здатний ігнорувати тиск ґрунту та льоду.
Зміст статті [приховати] [показати]
- Пучинисті ґрунти та особливості будівництва
- Розрахунок інтенсивності пучення на ділянці
- Заходи проти пучення
- Пучинисті ґрунти – вибір фундаменту
- Онлайн калькулятор фундаменту
- Види, особливості та переваги стрічкових фундаментів
- Влаштування стрічкового фундаменту на пучинистих ґрунтах
- Підготовчі роботи
- Роботи з укладання
- Область застосування стрічкових фундаментів
- Рекомендації
- Висновок
Пучинисті ґрунти та особливості будівництва
Ґрунтові масиви, які розширюються під впливом низьких температур і надають руйнівний вплив на елементи будівельної конструкції, відносять до пучинистих ґрунтів. Процесам пучення піддаються супіски, пухкі глинисті і високопористі ґрунти, які здатні утримувати вологу.
Перш ніж приступати до будівництва фундаменту, необхідно провести дослідження верхніх шарів поверхні. Згідно з посібниками опису ГОСТ розрізняють 5 типів ґрунту:
- непучинисті – великоуламкові ґрунти, галька, гравій, великий та середньої фракції пісок, добре фільтруючі рідини;
- слабопучинисті ґрунти – піднесені та горбисті місця, які добре зволожуються атмосферними опадами;
- середньопучинисті – слабопогорблені місця із затяжними схилами, де зволоження відбувається верховодкою та атмосферними опадами;
- сильнопучинисті – заболочені місцевості, у яких ситуацію посилюється припливом ґрунтових вод;
- надмірно пучинисті - ґрунти текучої пластичності та консистенції, що знаходяться в обводненому стані внаслідок малої щільності складання ґрунтових шарів.
У процесі визначення заходів щодо запобігання деформації роблять розрахунок відповідного коефіцієнта.
Розрахунок інтенсивності пучення на ділянці
Розрахунок інтенсивності пучення проводиться для проектування сил стійкості основ та нейтралізації їх впливу. Визначення цього показника здійснюється за такою формулою:
E = (N – h) / h, де
Е – ступінь виристості;
Н – рівень промерзання за низьких температур;
h – рівень ґрунтів до замерзання.
Отже, для його підрахунку потрібно провести відповідні виміри у зимовий та літній час.
Заходи проти пучення
Для боротьби з силами здирства передбачається здійснення заходів такого характеру:
- повна заміна пучинистого шару на передбачуваній ділянці – трудомісткий процес, що вимагає копання котлованів значних розмірів, пошуку та ущільнення привезеного ґрунту;
- будівництво фундаменту нижче за шар промерзання з метою зняття навантаження на цоколь;
- утеплення конструкції в області промерзання вимагатиме прокладання утеплювача по всьому периметру та на глибину зведення основи будівлі;
- організація водовідведення здійснюються шляхом будівництва дренажної системи із закладенням у траншею гравію, піску та перфорованої труби, обробленої геотекстіолем.
Пучинисті ґрунти – вибір фундаменту
Для зведення несучих конструкцій будь-якої споруди на рухомих ґрунтах можуть розглядатися такі типи фундаментів:
- Організація дорогої плитної основи буде ефективною для цегляних або важких дерев'яних конструкцій, що займають значні площі. Переважно буває правильної квадратної чи прямокутної форми, але у разі потреби проектуються і складні фігури периметра;
- Палевий - гвинтовий або залізобетонний. Тут теж треба точно знати глибину промерзання ґрунту, щоб завести палі нижче цієї позначки. Ефективний для будівництва невеликих будівель на заболочених і рідких ділянках. На поверхні паль споруджують спеціальний арматурний каркас, який заливається композитним будівельним розчином трохи нижче за рівень ґрунту.
- Стовпчастий. Використовується тільки для легких і надлегких господарських будівель, має незначну глибину закладення і як підстава для житлового будинку не розглядається.
- Бетонний стрічковий фундамент, заглиблений нижче рівня промерзання ґрунту.
- Менш витратний та затребуваний дрібнозаглиблений або незаглиблений стрічковий фундамент на пучинистих ґрунтах. Застосовувати його треба дуже обдумано, попередньо розрахувавши всі завантаження, щоб унеможливити вплив сил пучення.
Тип цоколя, що вибирається, залежатиме від розмірів і форми будівництва, арсеналу застосовуваного обладнання, а також матеріальних можливостей замовника.
Сучасні технології ТИСЕ припускають застосування опорно-стовпчастих елементів, з'єднаних ростверком. Для організації такого будівництва не задіюється спецтехніка та електрика, є можливість приховати комунікації та мінімізувати ухил будмайданчика. Подібний прийом є актуальним для каркасного, кам'яного або цегляного будівництва.
Протистояти промерзанням можуть і плитні залізобетонні несучі конструкції, які є ефективними для облаштування невисокого цоколя і застосовні у разі простої конструкції будівель.
Використання стрічкового фундаменту передбачає облаштування будівельної армуючої стрічки по периметру будівлі та в області зведення несучих стін. Такі розробки менш затратні, проте, перевершують за надійністю перелічені вище варіанти.
Онлайн калькулятор фундаменту
Щоб дізнатися зразкову вартість фундаментів різних типів, скористайтеся наступним калькулятором :
Види, особливості та переваги стрічкових фундаментів
Стрічкові фундаменти з бутобетону, буту, а рідше і цегляної кладки – досить потрібна технологія надійного будівництва.
Незаглиблений стрічковий фундамент застосовується для високих навантажень і тим більше здатний забезпечити стійкість незначних за розміром каркасних та дерев'яних.
Однак такий фундамент на пучинистих ґрунтах з високим рівнем ґрунтових вод і надмірно спучуваними ґрунтами вимагає заміни основи на палі. А ось при дії нерівномірних навантажень краще віддати перевагу першому варіанту.
Нескладна технологія зведення стрічкових фундаментів та можливість застосування на будь-яких ґрунтах суттєво полегшує будівельні роботи. Не варто турбуватися також про залучення спеціалізованого обладнання та техніки, що дозволяє у найкоротші терміни та з мінімальними витратами впоратися з поставленими завданнями.
У такому разі зведення будинків здійснюється на піщану подушку з використанням наступних видів стрічкового фундаменту:
- монолітного розверку, встановленого безпосередньо на поверхні грунту виключає вплив дотичних сил, а вертикальний вплив може бути знівельований за рахунок армування монолітним контуром;
- збірно-монолітної моделі серії 20/60, що становить установку комплексу залізобетонних блоків на армовану цільну основу;
- монолітної основи серії 20/60 з армуванням та обробкою композитною будівельною сумішшю;
- монолітно-посиленого цоколя, який характеризується підвищеною площею опори та дозволяє створити надійну основу.
Розширюючи стрічку, використовуючи утеплювач та водовідведення, можна збільшити можливості перерахованих типів фундаментів.
Дрібнозаглиблений стрічковий цоколь вимагатиме більше земляних робіт, застосування опалубки та значних витрат часу на застигання. Але отриманого внаслідок запасу міцності вистачить на сотню років. Такий варіант фундаменту має переваги:
- надійний у експлуатації;
- підходить для будь-якої конфігурації основ;
- не виникає складнощів з монтажем та зведенням будівель;
- відрізняється високим опором до зовнішнього впливу.
При глибокому промерзанні ґрунтів для спорудження надійного фундаменту будуть потрібні додаткові обсяги будівельних матеріалів. Однак, тільки так ви зможете впоратися з нерівномірним усадженням при будівництві малоповерхівок, масивних будівель, підвальних приміщень, облаштуванні цокольних поверхів, а також малоповерхового будівництва.
Корисне відео
Влаштування стрічкового фундаменту на пучинистих ґрунтах
Дрібнозаглиблений стрічковий фундамент на пучинистих ґрунтах вимагає організації спеціальної подушки з піску або гравію. Також необхідно передбачити гідроізоляцію. Для цього до бетонних складів додається гідрофобні домішки. У процесі облаштування таких основ виконують захисні заходи щодо запобігання впливу холоду:
- для подушки товщиною до 0,5 м під цоколь засипається непучинистий матеріал, а з метою виключення замулювання додатково укладається шар геотекстилю;
- на рівні підошви основи виробляється пристрій дренажу із закладанням спеціальної труби під ухилом;
- гідроізоляція та утеплення на вертикальних шарах фундаменту здійснюється за допомогою екструдованого пінополістиролу, рідкого поліуретану та спорудження зовнішнього шару з піноплексу;
- слід подбати і про зливову каналізацію, яка допоможе нейтралізувати проходження водних потоків поблизу несучих конструкцій.
Підготовчі роботи
Перш ніж приступати до роботи, проводиться визначення геометричних параметрів та розмірів споруди, а також добір матеріалів. Кількість бетону визначається з розрахунку його щільності та габаритів несучих конструкцій.
Для фундаментів приватних будинків рекомендований бетон М200, у той час як для більш важких споруд перевагу віддають М250, а на надмірно пучинистих підставах придатний композитний матеріал М350.
У розрахунок включається довжина конструкції по периметру та площу її внутрішніх перегородок. При цьому глибина будівництва фундаменту визначаються виходячи з характеристик ґрунту, витратних матеріалів та поверховості будівлі. Слід врахувати, що розташування вологи має бути нижчим на 50 см від підошви основи, інакше велика ймовірність прояву деформацій.
По завершенню проектувальних робіт розміри з паперу переносяться на місцевість, проводиться перевірка правильності розміщення позначок. Позначена ділянка очищається від сміття та знімається верхній шар ґрунту.
Роботи з укладання
Незаглиблений та дрібнозаглиблений фундамент на пучинистому ґрунті має бути зведений відповідно до таких вимог:
- копка траншей проводиться з урахуванням ширини основи, опалубки, утеплювача, гідроізоляції та декору;
- поверхня подушки вистилається гідрозахисним бар'єром, а бічні поверхні несучих конструкцій обробляють гідроізолюючим матеріалом - плівкою або толлю;
- утрамбування матеріалу подушки здійснюється за допомогою змочування шарів матеріалу водою насипають піщану подушку товщиною 20-30 см;
- установка опалубки здійснюється з доступних підручних матеріалів - фанери, дошки обріза, елементи якої потрібно скріпити між собою;
- сталевий армуючий пояс зміцнюється вздовж і впоперек основи шляхом зв'язування спеціальним дротом;
- заливка пояса бетонним ущільнювачем провадиться за один прийом з висоти не більше 0,5 м;
- можливе закладання другого шару армуючого поясу.
Область застосування стрічкових фундаментів
Найпростіший спосіб боротьби з пучинистими ґрунтами – облаштування пальового фундаменту нижче за відмітку промерзання. У разі неможливості здійснення такого будівництва альтернативне рішення – дрібнозаглиблені фундаменти, які вимагатимуть значно менших обсягів будівельних сумішей, кількості арматури та трудових витрат.
Ефективно використання технології дрібного заглиблення при розташуванні ґрунтових вод на глибині понад 1,5 м. Стрічкові конструкції на крутих схилах, де має бути врахований бічний тиск, дозволяють компенсувати нерівномірний вплив руху ґрунтів у поздовжньому та поперечному перерізі.
Фундамент на пучинистих ґрунтах підходить для спорудження каркасних та брусових будівель, використання пінобетонних та газобетонних матеріалів. При необхідності спорудження неглибокого закладання чи будівництві потужних конструкцій на слабких ґрунтах стрічкових фундамент у пріоритеті. Такі методи будівництва застосовні для глинистих та супіщаних ґрунтів, пухких гірських порід, а також водонасичених поверхневих шарів.
Рекомендації
Щоб звести міцний та надійний фундамент зверніть увагу на такі нюнаси:
- через високу рухливість ґрунтів рекомендується використовувати монолітні фундаменти замість збірних конструкцій;
- роботи зі зведення несучих конструкцій проводяться у літній період до настання холодів, у разі зупинки будівництва об'єкт потребує консервації;
- зварювання частин арматурного каркаса не рекомендується, оскільки після нагрівання метал стає тендітнішим і на ньому можуть з'явитися тріщини;
- для масивних будівель рекомендується збільшити несучу здатність основи, віддавши перевагу плиті дрібного поглиблення;
- у разі застосування незаглибленого стрічкового фундаменту необхідно споруджувати несучі конструкції на кшталт рами, що дозволить рівномірно розподілити сезонні навантаження;
- для додання додаткової жорсткості конструкції стрічковий фундамент можна поєднувати з буронабивними палями;
- для утеплення та гідроізоляції не рекомендовано використання дешевого пінопласту, що має набагато менший ресурс працездатності;
- для утеплення необхідний вибір щільного пінопласту спеціальної марки ПСБ, призначеної для утеплення;
- гідроізоляція руберойдом проводиться шляхом його приклеювання внахлест на гарячу мастику та додаткового промазування шовних з'єднань.
Корисне відео
Висновок
Грамотний вибір типу фундаменту та дотримання технології будівництва дозволять вам збудувати надійні будівлі та споруди. Незважаючи на проблему морозного здирства проектування і зведення будівель можливо здійснити в будь-якому місці земної кулі.
