Типы фундамента на насыпном грунте
Часто рельеф участка под застройку не соответствует минимальным требованиям заложения фундамента и приходится заменять грунт насыпной частью. Чтобы выровнять площадь до нужного уровня, пользуются насыпным грунтом.
Насыпной грунт состоит из органических и неорганических материалов, образуемых при перемещении земли. Грунт неоднороден и может вызвать трудности при строительстве.
Насыпной грунт уплотняется на протяжении нескольких лет и может непредсказуемо повести себя во время строительства здания. Насыпь подвержена неравномерной осадке и ухудшению несущей способности.
Соотношение насыпных грунтов и времени уплотнения:
| Виды насыпных грунтов | Ориентировочное время, необходимое для самоуплотнения грунта, лет | Примерная несущая способность при дополнительном уплотнении, кг/см2 |
| Глинистые | 2+5 | 1,5+2,5 |
| Песчаные | 0,5+1 | 2+3 |
| Крупнообломочные | 0,2+1 | 2,5+3,5 |
Характеристики насыпного грунта
Если неоднородный грунт состоит из большого количества глины, то время полной усадки здания достигает 3 лет.
Можно продлить срок службы фундамента на насыпном грунте. Для этого есть несколько способов:
- Уплотнение насыпного слоя специальной техникой.
- Заложение свайного фундамента, который опирается на твердые слои почвы.
- Утепление и гидроизоляция фундамента.
- Упрочнение насыпи с помощью силикатизации.
- Оставить грунт на долгое время для уплотнения естественным путем.
Насыпной грунт поможет выровнять участки с ямами и холмами, сделать его однородным и пригодным для заложения фундамента.
При строительстве дома на местностях с преобладанием торфа, ила и сапропелей проводят полную замену грунта.
Эти слои почвы очень не устойчивы и насыщены водой. Возведённый фундамент затягивается в торф, несущие конструкции разрушаются. Проживание в таком доме невозможно.
Чтобы можно было начинать строительство, проводят выторфовку и полную замену неустойчивых слоёв почвы.
Слабый грунт заменяют насыпным и заложение фундамента значительно облегчается.
Фундамент, который можно применить на насыпном грунте:
Обустройство ленточного фундамента возможно двумя способами — сборный и монолитный.
Монолитный фундамент
Монолитный тип обустраивается при помощи бетонной заливки. Сборный тип включает в свою конструкцию мелкие и крупные блоки.
Для закладки ленточного основания дно выкопанной траншеи тщательно планируют, а стены выравнивают. Перепад высоты до основания не должен превышать 1,5 – 2 см.
Дно траншеи засыпают песком и щебнем, утрамбовывая каждый слой. Если земляные работы выполнены правильно, а стены идеально ровные, то устройство опалубки не требуется. Когда земляное основание готово, в нижнюю часть подушки устанавливают арматурную сетку. Каркас из арматуры заливают бетоном, через 14 часов устанавливают опалубку для бетонных стен и заливают раствор.
При устройстве сборного фундамента грунт подготавливают аналогично монолитному, но не уплотняют.
Нижний ряд блоков устанавливают на песчаную подушку, а последующие ряды заливают цементным раствором.
Свайный фундамент
При выполнении свайного фундамента на насыпном грунте исключается ряд земляных работ. При закручивании винтовых свай не нужно выкапывать котлованы.
Если насыпной грунт со средними характеристиками и не подвергается сильному пучению, то заменять часть грунта на песчаную подушку не имеет смысла. Сваи закрепляются в почве на устойчивых слоях.
Установку винтовых свай проводят с соблюдением строгой вертикальности. Определять уровень лучше перед завинчиванием, так как закрученную сваю установить ровно очень сложно.
Когда установка всех свай по периметру завершена, их выравнивают путем обрезания верхней части.
Сбор необходимых параметров
Выбор типа фундамента зависит от множества параметров. Никогда нельзя точно сказать, что только конкретный вид всегда будет лучше других. Поэтому, прежде всего, нужно последовательно собрать все параметры будущего строения и окружающих условий, досконально проанализировать их и уже после этого делать вывод о том, какой нужен фундамент для дома из бруса.
Наиболее важными параметрами являются:
- характеристики грунта: его вид, структура, глубина промерзания и залегания грунтовых вод и пр.,
- расчетная нагрузка на грунт и основание,
- площадь строения,
- перепады высот на участке под дом.
Пройдемся по основным этапам сбора необходимой информации.
Изучаем грунт на участке
Вид грунта определяет нагрузки, давящие на боковую поверхность фундамента. Рост нагрузок при промерзании или в сезон дождей определяется пучинистостью грунта. Из-за того, что объем воды в почве увеличивается, увеличивается давление.
Грунты по способности задерживать воду подразделяются на:
- пучинистые — глинистые, суглинистые грунты, мелкозернистые пески с высоким содержанием пылевой фракции,
- непучинистые — средне- и крупнозернистые пески, гравийсодержащие грунты.
На этот показатель значительное влияние, помимо его природы, структуры и пористости оказывает и уровень залегания грунтовых вод.
Рассчитываем нагрузку
Если вы решили сооружать фундамент для дома из бруса своими руками, то после определения типа грунта необходимо выполнить расчет по осадке, которая должна быть минимальной.
Нагрузка складывается из веса дома и нормативной временной нагрузки в зависимости от климатической зоны. Вес дома рассчитывается как сумма веса стен, крыши и перекрытий. Эти параметры определяются их типом, габаритами и используемыми материалами.
Выполнить такие расчеты самому сложно и лучше доверить эту процедуру специалистам для полного учета и анализа всех параметров.
Сооружаем основание свайного и свайно-винтового типа для глинистых грунтов
Для глинистых почв также используют фундамент свайный или свайно-винтовой. В первом случае опоры забивают в почву с помощью специального оборудования, а во втором сваи вкручивают в грунт. Данный вид фундаментного основания обладает комплексом преимуществ. Опоры при установке достигают твердых слоев грунта, которые обеспечивают повышенную прочность конструкции и не подвержены деформации при замерзании грунта.
В качестве опорных элементов свайного фундамента применяются:
- колонны буронабивного типа. Они создаются путем бурения с последующей установкой арматурной решетки и бетонированием;
- металлические сваи винтовой конструкции. Они изготавливаются из труб со специальным наконечником и плотно завинчиваются в грунт;
- элементы из железобетона. Они забиваются в почву с помощью специальной техники, используются для массивных зданий.
Свайный или свайно-винтовой фундамент также используют для глинистых почв
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.
Устройство и толщина
Она индивидуальна для каждого проекта, и для правильного расчета следует учитывать несколько факторов:
- Какой тип фундамента планируется использовать.
- Размеры и вес постройки.
- Грунт на котором возводится постройка.
- Глубина промерзания грунта.
- Наличие и близость грунтовых вод к поверхности почвы.
Во многих изданиях сказано, что чем толще песчаная прослойка, тем лучше она противостоит различным деформациям конструкции. Специалисты с этим мнением категорически не согласны.
Для ленточного фундамента
Ленточный фундамент является наиболее распространенным типом основания, используемым при постройке малоэтажных зданий.
Толщина песчаной подушки под фундамент такого типа назначается от конкретных условий строительства. Но, для небольшого строения, как правило, берут среднее значение, равное 15-25 см.
Специалисты рекомендуют, чтобы ширина песчаной подушки была на 10-20 см. больше чем ширина ленты.
Делается прослойка между ленточным фундаментом и грунтом так: на дно траншеи насыпается рекомендованный слой песка и тщательно разравнивается. После чего песок умеренно увлажняется водой для лучшей усадки и последующей трамбовки.
Процесс утрамбовки прослойки лучше всего проводить с помощью виброплиты, но можно это сделать и подручными средствами.
Степень готовности можно определить так: на поверхности не должно оставаться следов от обуви после прохождения взрослого человека. После трамбовки следует этап тщательного выравнивания подушки и укладка на неё слоя гидроизоляции.
Для монолитного фундамента
Устройство песчаной прослойки под такое основание, делается, так же как и в ленточном, но по всей площади котлована.
Чтобы сделать правильную прослойку под такой тип фундамента нужно:
- Тщательно разровнять дно котлована.
- Насыпать гравий или щебень толщиной 10-15 см. Этот материал служит для компенсирования малой плотности грунта и его пучинистости.
- На щебень насыпается слой песка. Для маленькой бани или небольшого коттеджа достаточно слоя в 10 см. Песок поможет равномерно распределить нагрузку от постройки на почву.
- Следующим этапом устройства будет тщательная трамбовка. Для этого специалисты рекомендуют использовать виброплиту.
Песчаную прослойку перед устройством на ней фундамента, нужно обязательно выровнять и покрыть слоем гидроизоляции, для предотвращения попадания влаги в основу постройки.
Для столбчатого и свайного фундамента
Столбчатый фундамент также требует устройства под ним песчаной прослойки, вернее, песчано-гравийной.
Принцип её устройства такой же, как и для других типов основания зданий: вначале насыпается слой гравия или щебня, после чего, насыпается песок, увлажняется и тщательно утрамбовывается ручной трамбовкой.
Для фундаментов такого типа песчано-гравийная прослойка должна быть толщиной 20-30 см. Кроме того, она должна быть шире столба на 10-20 см. с каждой стороны.
После, на поверхность подушки укладывается рубероид или полиэтилен, для предотвращения впитывания в нее воды из заливаемого бетона.
Разновидности песчаных грунтов
Песчаник можно легко определить невооруженным глазом. В сухом состоянии он представляет собой сыпучее вещество, которое при увлажнении не делается пластичным. Если рассматривать величину песчаных частиц, то такую почву можно разделить на несколько видов:
- Пылеватый песчаник. Размер частиц составляет не более 0,1 мм. Несущая способность грунта во многом зависит от уровня влажности. При достаточном увлажнении такая почва напоминает глину.
- Мелкий. Величина частиц составляет несколько больше 0,1 мм. Конечно, такая почва теряет свою несущую способность в результате достаточного увлажнения.
- Средний. Величин частиц в основном составляет от 0,25 до 0,5 мм. По сравнению с предыдущими вариантами, такой грунт обладает высокой устойчивостью к усадке. Он является неплохим вариантом для основания дома.
- Гравелистый. В таком грунте величина частиц составляет больше 2 мм. Благодаря такой фракции, он является идеальным основанием для практически любого строения.
Песчаные и супесчаные грунты относятся к легким. В основном они состоят из песчаных частиц, через которые проникает влага. Конечно, такие грунты содержат мало питательных веществ. Они очень легко нагреваются и в то же время быстро остывают. Также такие грунты свободно поддаются обработки. Зачастую в таких почвах есть большое количество примесей глины. Это несколько увеличивает их устойчивость к усадке.
Подбор по характеристикам грунта и рельефа
Необходимо учесть следующие параметры:
- точка промерзания;
- уровень вод;
- вид грунта (глинистый, торфяной, песчаный);
- наличие большого уклона поверхности.
1. Для пучинистого типа и вечной мерзлоты.
Глубину промерзания обязательно учитывают при строительстве на почве, склонной к пучению. Это качество свойственно глинистым видам и пылеватым пескам. Пучинистость — процесс вытеснения фундамента на поверхность в холодное время года. Зимой грунт промерзает, вода, превратившись в лед, расширяется и начинает вытеснять подземные части конструкции. Весной земля оттаивает и оседает, основание дает усадку. Эти процессы вызывают высокие нагрузки, ведущие к быстрому разрушению.
Лучше прочих противостоит пучению плита. За счет своих особенностей она хорошо сопротивляется действию выталкивающей силы. Но этот тип имеет существенный недостаток — очень высокую стоимость. Поэтому фундамент на глинистой почве чаще изготавливают ленточный монолитный, иногда сваи, заглубленные ниже уровня промерзания. Рекомендуется полностью снять слой глины и засыпать на ее место песок и щебень.
На пылеватых песках решение проблемы — сваи. Крупный песок не склонен к пучению, поэтому основание на песчаной почве может быть любого типа.
2. Для заболоченной местности или с высоким уровнем грунтовых вод.
Оптимально, когда подземные воды находятся на 20-40 см ниже основы. Поэтому, если УГВ высокий (менее 2 м), то лучше всего выбрать плитный мелкозаглубленный фундамент. Его можно заливать на глубине 50-70 см от поверхности. Если нет финансовой возможности монтировать цельную плиту, то устанавливают мелкозаглубленную ленту из железобетона или кирпича. Для заболоченных слабых почв (из песка с высоким содержанием влаги и торфяные) единственный вариант для построек из газобетона — плавающий.
3. Строительство на склонах, откосах, пересеченной местности.
Если уклон на участке составляет от 8 до 20 %, то проблема решается с помощью строительства цокольного этажа из газобетона, для которого вырезают часть склона. Если уклон более 20 %, то подойдет свайный или ступенчатые ленточный и плитный фундаменты с цокольным этажом, врезанным в склон.
Тип строения
Выбор зависит и от здания.
| Постройка | Разновидность основы |
| Дом с подвалом | ленточный, плитный глубокозаглубленный |
| Дом одноэтажный, баня | плитный плавающий, ленточный, свайный |
| Дом двухэтажный | плитный, ленточный |
Стоимость
Цена фундамента зависит от его разновидности и площади строения.
| Тип основы | Цена, рубли |
| Ленточный мелкозаглубленный | от 2600 пог/м |
| -//- глубокозаглубленный | от 7800 пог/м |
| Плитный | от 3200 кв. м |
Для дома из газобетона лучше подобрать плитный тип. Учитывая то, что это самый дорогой вариант, чаще выбирают ленточный глубоко- или мелкозаглубленный (в зависимости от типа грунта). Легкое одноэтажное строение из газоблоков можно поставить и на сваи, особенно если участок заболочен или имеет уклон более 20 %. В редких случаях, если нет другого выхода, после консультации со специалистами тяжелый двухэтажный дом устанавливают на сваи самого большого диаметра с самой высокой несущей способностью.
Дренаж участка – роскошь или необходимость
В том случае, когда строительство дома ведется на мелкопесчаном грунте, который имеет тенденцию к задержанию воды, или на участке с высоким уровнем грунтовых вод, стоит предусмотреть наличие дренажной системы, которая существенно уменьшит разрушительное воздействие воды на строительные конструкции. Чтобы создать лучший фундамент, не потребуется серьезных финансовых вложений, а все работы могут выполниться своими руками.
Наиболее удобной и практичной является закрытая дренажная система, где основную роль по водоотведению выполняют различные виды труб – самым простым и недорогим вариантом является использование пластиковых канализационных труб, в которых предварительно необходимо насверлить отверстия. Они укладываются под небольшим уклоном в подготовленную траншею, вырытую вокруг дома, дно которой засыпано крупным щебнем и песком. После укладки труб, в которых нужно предусмотреть наличие вертикальных отводов, ведущих на поверхность, они засыпаются очередным слоем щебня/гравия, закрывается геотекстилем и укладывается дерн.
Какой фундамент лучше обустраивать на песке
Тип фундамента для дома выбирается в зависимости от вида песчаного грунта.
Основание в виде ленты
Фундамент ленточного типа очень часто используется в России. Обустройство ленты на песчаном грунте не может обеспечить высоких прочностных характеристик. Допускаемые ошибки при возведении конструкций на пылеватых почвах может привести к образованию трещин и деформации основания. В результате происходит разрушение и фундамента, и всей постройки.
к оглавлению
Столбчатое основание
Основные элементы такого фундамента – отдельно поставленные столбики. Прочность основания во многом зависит от их правильной установки. Строительство на пылеватом и мелком грунте требует большого заглубления основных элементов фундамента. При несоблюдении этого условия не исключено расхождение столбиков или перекос, что грозит образованием трещин в стенах постройки. Кроме того, при морозном пучении грунта может наблюдаться выталкивание столбиков основания, а при оттаивании – их опускание. В результате строение деформируется и разрушается.
к оглавлению
Монолитное плитное основание
Плитный фундамент на песчаном грунте
Плитный фундамент отличается большей площадью опоры, что придает ему высокую прочность даже при строительстве на песчаном грунте. Дополнительное армирование плиты основания увеличивает его прочность в несколько раз. Следовательно, на участках с песчаным грунтом лучше всего использовать монолитное основание в виде плиты. Однако стоимость такого фундамента достаточно высокая, поэтому прибегают к его обустройству только в редких случаях.
к оглавлению
Фундамент на сваях
https://youtube.com/watch?v=WmzWa6pU7_Y
Обустройство свайного фундамента на песке – это идеальное решение. Такое основание отличается высокой прочностью и надежностью на любом типе грунта. Однако при строительстве массивных конструкций требуются дополнительные расчеты.
Типы песчаного грунта
Песчаные грунты представляют собой сыпучую смесь мелких фракций кварца и других минералов с содержанием глины не более 3%. Как продукт разрушения горных пород, песчаный субстрат по плотности разделяется на такие группы, как плотные, средней плотности и рыхлые. В зависимости от состава и фракции зерна выделяют песчаные грунты 4 типов.
Пылеватый
Субстрат представляет собой очень мелкий песок – более 3/4 состава предусматривает частицы менее 0,1 мм – с большим содержанием глинистых включений. Эта масса плохо пропускает влагу, что обуславливает неустойчивость толщи, склонность к проседанию и вспучиванию. На таком ненадежном мелкопесчаном основании чаще всего применяют ленточный фундамент с усилением сваями.
Мелкозернистый
Эта категория песчаного грунта содержит 3/4 элементов размером более 0,1 мм. Субстрат относительно устойчив в качестве опоры для фундаментной конструкции в случае применения надежной гидроизоляции. Мелкозернистая толща хорошо впитывает влагу и подвержена морозному пучению. При заложении подошвы основания строения требуется заглубление больше расчетной глубины промерзания почвы.
Крупный
Грунтовая масса с крупнозернистым песком относится к надежным вариантам основы под строительство фундамента. 1/2 общего количества фракций имеют размеры более 0,5 мм, субстрат отлично пропускает воду, силы морозного пучения минимальны.
Гравелистый
Грунтовые пласты, 1/4 состава которых представляет собой зерна более 2,0 мм, отличаются высоким потенциалом для строительства фундаментных конструкций. Гравелистый субстрат не удерживает воду, грунтовые слои не подвержены горизонтальным смещениям, отсутствует эффект морозного пучения.
