Методики самостоятельного определения видов почв
Практика индивидуального строительства предполагает необходимость экономии средств. Многие операции, в том числе и по определению состава грунта, выполняются своими силами без привлечения специалистов.
Существуют достаточно простые способы определения вида почвы участка, где будет возводиться фундамент.
Земля, изъятая с площадки, смешивается с небольшим количеством воды и раскатывается в виде цилиндра.
Полученную массу пытаемся свернуть в колечко, если это удается, грунт имеет в своем составе не менее 2/3 глины и суглинков. В случае распада на отдельные фрагменты небольшого размера почва содержит большое количество песка.
Еще один несложный тест – немного грунта помещается в прозрачную емкость с водой, помутнение жидкости означает большое присутствие мелких суглинистых частиц.
Каркасный дом на свайном фундаменте
Разбирая тему свайного, ленточного и плитного фундаментов следует держать в голове два аспекта, характеризующих каркасный дом:
- Каркасный дом не монолитен и состоит из отдельных, скреплённых между собой конструкций. Например, стена каркасного дома может состоять из нескольких частей длиной до 6 метров каждая,
- Каркасный дом – лёгкая конструкция и её давление на грунт меньше, чем у домов, построенных по другой технологии (из блоков, кирпича и т.п.)
Фундамент из свай во всех своих модификациях, включая винтовые сваи, обладает рядом неоспоримых преимуществ:
- его легко изготовить своими руками,
- высокая скорость возведения,
- при больших перепадах высот на участке, свайный фундамент дешевле, чем другие виды фундаментов.
В тоже время, данный вид фундамента, как основание именно каркасного дома, имеет несколько принципиальных недостатков:
- сваи передают от грунта на каркас нагрузки точечно; каким бы надёжным не казался ростверк, связывающий сваи, в зимний период нагрузки от морозного пучения грунта могут действовать на сваи неравномерно, что приведёт к разрушению ростверка и каркаса дома,
- небольшая площадь пятна контакта единичной сваи и грунта, соответственно для строительства свайного фундамента с необходимой несущей способностью может понадобиться большое количество свай
Что нужно учесть при расчете фундамента
Особенности грунта и какого типа делать фундамент
Фундамент бывает нескольких типов: плитный, ленточный, свайный, на столбах. Иногда применяются и несколько измененные конструкции, являющиеся «модификациями» основных типов. Однако зачастую принимаются меры для изменения грунта. Например, если местность болотистая, то делается частичная выемка грунта и засыпается более прочный материал. Часто используется граншлак, который постепенно превращается в бетон;
Глубина закладки фундамента
Этот параметр зависит от двух факторов. Нужно определить, насколько глубоко залегают в этом месте грунтовые (подземные) воды. Также учитывается и то, на какую глубину промерзает почва в зимний период;
Какую нагрузку должен выдерживать фундамент
Нужно понимать, что на фундаменте (основании) держится все сооружение, которое имеет определенный вес. Вес имеют стены, крыша, потолок, пол. Плюс к этому вес имеют и двери, оконные рамы и т. п. Как этот вес посчитать? Известен материал, известны площади, известен удельный вес каждого вида материала (в интернете много справочных таблиц на эту тему). Поэтому общий вес всего сооружения можно высчитать. Не нужно забывать, что в здании что-то будет: мебель, бытовые приборы и т.д. Все это также будет добавляться к общему весу, даже включая людей, находящихся в помещениях дома.
Траншея под фундамент
Естественно, что перед тем, как делать фундамент, следует подготовить траншею. Ориентировочно можно указать ее максимальную глубину для некоторых грунтов:
- песчаный или гравелистый 1 м
- супесь 1,25 м
- глина, суглинок 1,5 м
Но имеется и определенный минимум закладки:
- сухой грунт 0,7 м
- влажный грунт 1,2 м
Если в здании предусмотрен подвал, то минимальная глубина – 0,4 м (от уровня пола подвала) В индивидуальном строительстве чаще всего применяется фундамент ленточного типа. Он имеет такое преимущество, как жесткая связка всех элементов в любом направлении (продольном, поперечном).
кликните для увеличения
Предельные нагрузки
Понятно, что «общий» вес сооружения не должен превышать той нагрузки, которую может выдержать грунт. Приведем некоторые данные максимальной нагрузки в зависимости от вида грунта (в кг/см²).
- крупный песок, гравелистый 3,5 – 4,5
- мелкий влажный песок 2 — 3
- твердая глина 3 — 6
- гравий, щебень 5 — 6
При этом следует учитывать и вес самого фундамента. В любом случае нужно понимать, что такие расчеты делаются индивидуально для каждого строения.
https://youtube.com/watch?v=S33UTty4_Z0
Калькулятор расчета монолитного плитного фундамента (плиты, ушп)
Калькулятор расчета монолитной фундаментной плиты: характеристика
Основное предназначение онлайн калькулятора заключается в проведении автоматических расчетов площади фундамента, количественных параметров арматуры, параметров опалубки и общего объема и веса расходных материалов, необходимых для строительства жилых домов и каких-либо других построек. Выбор фундамента – это один из самых ответственных этапов строительства, так как именно от него зависят эксплуатационные характеристики и безопасность предполагаемого здания. Именно поэтому, прежде чем приступить к самостоятельному выбору разновидности фундаментной плиты, следует обратиться за консультацией к квалифицированным специалистам.
Утепленная шведская плита – это целостная железобетонная основа, которая закладывается по всему периметру возводимого здания. Одна из главных отличительных характеристик фундамента этого типа – минимальный коэффициент давления на почву. В большинстве случаев используется для сооружения легких строений, так как увеличение общего веса здания влечет за собой рост нагрузки и, соответственно, значительные финансовые траты на расходный материал
С особой осторожностью стоит подходить к заливке мелкозаглубленного фундамента на грунтах с высокой степенью пучинистости – в зависимости от времени года в таких случаях может наблюдаться равномерный незначительный подъем или проседание фундаментной плиты
Обязательным условием при использовании шведской плиты является наличие качественной гидроизоляции подземных частей постройки. Утепление может располагаться как в нижних слоях фундамента, так и в основных слоях напольного покрытия. Для создания тепловой изоляции в большинстве случаев используют экструзионный пенополистирол – один из самых распространенных синтетических строительных материалов.
Плитный фундамент обладает веским преимуществом перед другими типами – при достаточно низкой стоимости он отличается высоким качеством и износостойкостью. К тому же, процесс его возведения характеризуется завидной легкостью, и, в отличие от других типов, не требует проведения огромного количества работ по переработке грунта. Для заливки УШП нужно всего лишь выкопать котлован глубиной не более 50 сантиметров, разместить на его дне песчаную подушку и позаботиться об утеплении и гидроизоляции.
Расчеты: краткое описание
- Размеры плиты – периметр возводимого строения;
- Площадь подошвы и ступени плиты – параметр, помогающий определить предполагаемое количество утеплительных и гидроизоляционных материалов;
- Вес и объем расходных материалов – количество бетона, необходимое для сооружения фундаментной плиты;
Количественные и качественные параметры арматуры: диаметр, длина, вес. Параметры опалубки: размер ячейки, толщина доски, количество.
Фундамент №3. Столбчатый
Столбчатое основание имеет систему столбов, которые расположены по точкам несущих стен и на стыках внутренних перегородок. Столб имеет две составляющие: нижнюю – основание (форма круглого сечения), верхнюю – оголовок (форма прямоугольника или квадрата). Важным моментом является установка столбов таким образом, чтобы все оголовки располагались четко на одной линии, поскольку именно на них будет впоследствии установлена конструкция каркаса. Высота их соответствует высоте пола и располагается около 60 сантиметров над уровнем почвы.
Скважины для столбов бурятся с помощью садового бура, обрешетка – обрезной доской. Чем тяжелее планируется здание, тем должен быть больше диаметр труб столбов.
Над уровнем почвы заливается армированный бетон, кирпич или древесина. Первый вариант является предпочтительней, поскольку и заливается быстро, и прослужит большое количество времени. Применение арматуры позволит добиться большей прочности при сжатии-растяжении, и сохранит материал при негативном воздействии сильных морозов. Приготовление раствора с помощью бетономешалки не уменьшит его качество.
Выбор подходящей конструкции и размеров
При строительстве каркасного дома возможны разные виды ленточного фундамента:
- Малозаглубленный. Этот вариант предполагает наличие двойного армированного слоя. Глубина основания не превышает 1 м.
- Монолитный пояс. Такой фундамент укладывается на грунт. Плодородный слой почвы при этом убирают, заменяя его песчаной насыпью.
- Незаглубленный. Делается подушка из материалов нерудного типа. Такой вид фундамента несколько выше монолитного пояса.
Подробно о видах и их особенностях рассказано в видео.
Каждый из перечисленных выше вариантов нуждается в защите от пучения. Ее создают дренажной системой, утепленными отмостками, боковыми гранями. Также защита обеспечивается путем замены пучинистого грунта слоем из песка или щебня.
Не рекомендуется закладывать ленточный фундамент малого заглубления в горной местности. В таких регионах присутствует вероятность сдвига фундамента. При проведении работ на пылевых грунтах нижнюю часть фундамента расширяют при помощи плиты.
Особенности технологии возведения фундамента в зависимости от вида грунта
С помощью правильно подобранного типа фундамента и соблюдении технологий возведения основы можно создать прочную опору для постройки на любых видах песчаных почв.
Пылеватый и мелкозернистый
Для строительства дома на пылеватом и мелком песке из-за крайней неустойчивости пластов необходимо создать максимально прочную основу. В таких случаях допустимо возведение плиточного фундамента. Для этого снимают плодородный слой земли и отливают бетонную плиту, масштабы которой чуть больше площади планируемого здания. Конструкция не разрушается под воздействием сезонных изменений в почве, так как такой тип основания способен перемещаться вместе с грунтом, поэтому его называют плавающим фундаментом.
Другой более распространенный способ создания прочного основания под постройку на пылеватой и мелкой песчаной почве – применение монолитного ленточного фундамента мелкозаглубленного типа. Рекомендуется делать его трапециевидной формы с расширяющимися книзу линиями. Это способствует значительному уменьшению влияния морозного пучения на основание дома.
Перед заливкой фундаментной ленты траншею оборудуют гидроизоляционным слоем. При закладке конструкции подошвы под строение на мелком песке и пылеватых грунтах особенно важны дренажные работы. В качестве эффективных способов рекомендуют закрытые системы, которые оборудуются на базе дренажных труб.
При работе по возведению подошвы основания для тяжелых зданий на мелком и пылеватом песке стоит использовать свайно-ленточный вариант обустройства фундамента:
- выполняют разметку, выкапывают котлован, устанавливают опалубку;
- в местах пересечений ленты пробуривают скважины глубиной до устойчивых пластов почвы;
- в скважины устанавливают трубы на основе асбестоцемента, качественно выравнивают конструкции, укрепляют распорками;
- трубы заливают бетонным раствором на 1/3, слегка приподнимают для образования утолщения внизу. Далее трубы заполняют раствором, предварительно опустив в них арматуру.
Опалубка и арматура для свайно-ленточного фундамента
Сваи можно залить и без установки труб, если среда не очень влажная и скважины не наполняются водой:
- нижнюю часть скважины расширяют при помощи специального плуга;
- в скважину опускают армирующий материал и заливают раствором;
- после застывания свайных конструкций приступают к заливке ленты в опалубке.
Специалисты отмечают, что после заливки фундамента на мелкозернистом и пылеватом песке конструкция должна простоять в течение полугода перед продолжением строительных работ.
Крупный и гравелистый
Так как крупнопесчаные почвы располагают надежным уровнем несущей способности, здесь актуальны любые виды фундаментных конструкций:
- если планируется строительство дома без подвала, чаще всего применяют ленточный вариант мелкозаглубленного типа;
- под строение из легких материалов в виде каркасных сооружений, деревянных домов или щитовых конструкций подходит столбчатое основание;
- для массивных строений с цокольным этажом выполняют ленточный фундамент сильно заглубленного типа.
Столбчатый фундамент для каркасного дома
При закладке столбчатого или ленточного варианта подошвы основания также задействуют фундаментные блоки или керамический кирпич.
На мелкозаглубленное ленточное основание на крупном песке можно поставить здание из пеноблоков или древесины, каркасный/щитовой вид сооружения или же небольшой кирпичный дом. При этом глубина закладки подошвы варьируется в диапазоне 40-70 см.
Технология заливки монолитной мелкозаглубленной ленты своими руками:
- Подготовка участка. Сняв плодородный пласт земли, выровняют поверхность.
- Разметка. Работы выполняются на основе проекта дома.
- Подготовка траншеи. Выкапывают траншею глубиной 60-80 см. Ширина углубления равна толщине планируемых стен плюс 20 см, то есть по 5 см с обеих сторон стены для устойчивости конструкции и по 5 см для опалубки.
- Заливка опалубки бетонным раствором.
Траншеи для сооружения фундамента
Для опалубки применяют листы фанеры, обрезную доску, профлист, внутреннюю поверхность выстилают полиэтиленом, для усиления композиции используют армирующие материалы.
При строительстве массивных зданий или домов с жилым цокольным этажом или же подвалом закладывают глубокозаглубленную фундаментную ленту. Притом подошву под кирпичный дом устанавливают на 20 см ниже уровня промерзания почвы. Глубокозаглубленный ленточный фундамент со всех сторон обеспечивается гидроизоляционным слоем, включая и нижнюю поверхность. Также обязательно выполняется качественный дренаж.
Виды фундаментов для каркасного дома
Есть большое количество подвидов фундаментов, пригодных для возведения дома, но основные виды фундаментов для каркасного дома разделяются на три и они классифицируются по особенностям конструкции.
Ленточный фундамент
Одна из самых популярных разновидностей фундаментов для каркасника, в виде бетонной ленты, идущей под несущими стенами здания.
Делится на две основные разновидности:
- Мелкозаглубленный фундамент (МЗЛФ). При его обустройстве выкапывают траншею на 40-60 см глубиной, выполняют закладку и связывание арматурных прутьев с размером для этого основания, заливают цементом с образованием ленты на 20-40 см над уровнем земли.
- Глубокозаглубленный фундамент (ГЗФЛ). Этот вариант предполагает выкапывание траншеи для ленты на глубину ниже уровня промерзания почвы. В различных широтах и регионах высота ленты будет своя. Дальнейшая процедура аналогична первому варианту.
Глубина промерзания грунта в различных широтах Источник bayanay.info К достоинствам ленточного основания относятся:
- требует меньше затрат (особенно если применять МЗФЛ);
- надёжность (ГЗФЛ);
- распространённость технологии среди строительных компаний;
- наличие непродуваемого цоколя.
К недостаткам ленточного основания относятся:
- трудоемкость – как при выполнении опалубки под фундамент, так и при заливке бетона;
- сложность обустройства на наклонной местности;
- для скорости и качества необходимо задействовать бригаду из нескольких человек;
- надо организовать подъезд для тяжёлой спецтехники (миксера).
Свайный фундамент
Свайное основание не менее популярно в каркасном домостроении. Если ленточный фундамент может быть мелкозаглубленным, то эта технология в обязательном порядке предполагает вкручивание стальных свай на глубину ниже уровня промерзания грунта.
Свайные фундаменты условно можно разделить на две группы. К первой относятся те его разновидности, в которых сваи вкручиваются или забиваются. Для второй группы изначально бурятся скважины, которые потом заливаются бетоном – в таких случаях обычно сваи скрепляются бетонным ростверком.
Пример свайно-ростверкового фундамента Источник fundmatic.pro
Каркасный дом на незагублённом (мелкозаглублённом) фундаменте
В России незаглублённый (мелкозаглублённый) фундамент во всех его вариациях малоизвестен и малопопулярен. Размышлять о причинах этого мы не будем потому, что единственное, что нас в данный момент интересует это несколько важных отличий системы каркасного дома с мелкозаглублённым фундаментом от рассмотренной ранее системы.
А именно:
- все нагрузки от каркасного дома на фундамент и далее на грунт, рассмотренные нами в подразделе «Система каркасного дома с загублённым фундаментом» действуют точно также,
- в случае с незаглублённым фундаментом, грунт не оказывает на него горизонтальных нагрузок и передаёт на фундамент в зимний период только вертикальные нагрузки, вызванные морозным пучением грунта; вертикальные нагрузки и вызванными ими вертикальные перемещения фундамента могут быть достаточно большими (до 10 сантиметров).
ВЫВОД 1 Незаглублённый (мелкозаглублённый) фундамент для каркасного дома предпочтительнее, чем загублённый, так как на него в зимний период действуют только горизонтальные нагрузки и не действуют вертикальные.
Ленточный фундамент и грунты: почему это так важно
При выборе типа фундамента важно точно знать две характеристики подлежащих грунтов: их несущую способность и пучинистость. Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем
Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила
Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем. Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила.
Строительные нормы запрещают опирать фундамент непосредственно на органические грунты со слабой несущей способностью.
Также сложными считаются грунты водонасыщенные и имеющие переменную структуру слоев. Проблема слабых грунтов типична, например, для участков, находящихся на месте осушенных болот. Строительство дома на малозаглубленном ленточном фундаменте на таких грунтах теоретически возможно, но требует довольно затратных работ. Так, если глубина слабонесущего слоя не более 1 м, а под ним находится более «выносливый», то при строительстве слой слабого грунта вынимается и в траншее устраивается подложка из песка либо бетонная подготовка. Также плохой грунт иногда уплотняют механическим способом, заменяют подушкой из гравия либо армируют специальными сетками. Специалисты, однако, рекомендуют в таких ситуациях отказаться от ленточного фундамента в пользу свайного.
Пучинистость грунта прямо связана с его способностью удерживать воду, а морозным пучением называется увеличение объема грунта из-за расширения воды при ее замерзании.
Непучинистые грунты: твердые глины, малоувлажненные гравелистые, песчаные грунты при глубоком залегании грунтовых вод.
Слабопучинистые: полутвердые глинистые; незначительно водонасыщенные пылеватые и мелкие пески, крупнооблмочные грунты с содержанием глин и песка 10-30%.
Среднепучинистые грунты: тугопластичные глинистые, влажные пылеватые и мелкие пески, крупнообломочные грунты с содержанием глин и песка более 30%.
Сильнопучинистые и чрезмернопучинистые: мягкопластичные глинистые, пылеватые и мелкие пески с сильным водонасыщением.
На сильнопучинистых грунтах возможно строительство небольших (1-2 этажа) деревянных домов на малозаглубленном ленточном фундаменте из монолитного железобетона. Для более тяжелых домов будет необходим комплекс работ по понижению уровня грунтовых вод, организации дренажа и водоотведения.
Чем выше стоят грунтовые воды, тем более пучинистыми будут грунты независимо от их состава. Критический для строительства фундамента уровень грунтовых вод различается для разных почв и высчитывается по формуле: нижняя граница промерзания грунта (в метрах) плюс следующее число:
- пески – 0,8-1 м
- супеси 1 – 1,5 м
- суглинки 2 – 2,5 м
- глины 2,5 – 3,5 м.
При залегании грунтовых вод ниже указанных значений они не влияют на степень пучинистости грунтов.
Вообще же сооружение ленточного фундамента на сильнопучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод считается нецелесообразным: в таких условиях лучше всего себя показывает свайно-ростверковый фундамент.
Планируя строительство, лучше всего не экономить на профессиональном обследовании грунта на вашем участке: это поможет избежать больших проблем в будущем. Услуги специалиста стоят денег, однако это вложение себя оправдывает. Спасать дом, фундамент которого деформировался из-за ошибок в оценке свойств подлежащих грунтов, обойдется гораздо дороже.
