Фундамент для дома на глинистой почве

Особенности строительства фундаментов на глинистых почвах

Специалистам строительных компаний часто задают вопросы, касающиеся возведения загородных (дачных) домов на глинистых почвах. Самый распространенный: «У меня на участке глинистая почва. Какой фундамент обеспечит надежность постройки дома?» В нашем обзоре мы постараемся охватить все нюансы этой темы.

Глина как природный материал и ее особенности

Глинистые почвы бывают разными. Если в грунте процент содержания чистой глины колеблется в пределах от 5 до 10, то перед нами супесь. Суглинком называют почвы, в которых 10-20% чистой глины. А если ее более 30%, то грунт так и называют: «глина».

Основная особенность глины – способность быстро размываться под действием воды, не пропуская при этом ее вглубь. Пласты глины могут залегать на достаточной глубине, а проникшая к ним вода при низких температурах промерзает и вспучивает грунт. Поэтому глинистые почвы называют пучинистыми, а перед началом строительства настоятельно рекомендуют провести исследования состава и однородности грунтов на участке. В противном случае глина может повести себя неожиданно, довольно быстро превратив заглубленный фундамент в наземный.

Выбираем фундамент правильно

На глинистой почве можно строить абсолютно любимой тип фундамента, все зависит только от конкретного участка и возможностей застройщика.

Независимо от выбранного типа фундамента, на глинистых почвах рекомендуют выполнить обратную засыпку: произвести выемку грунта под всей площадью основания и засыпать его песком или щебнем. Процедура дорогостоящая, но повышающая прочность и надежность постройки, особенно в районах с длительными периодами низких температур.

Итак, выбор фундамента основывается на показателях глинистости и глубины промерзания почвы, а также на значении горизонта грунтовых вод. Если подземные воды расположены выше уровня промерзания, то еще до закладки фундамента необходимо создать дренажные траншеи вокруг него.

Фундамент для дома на глинистой почве может быть:

• ленточным, глубокого залегания (особенно в регионах с низкими температурами);
• плитным мелкозаглубленным;
• свайным.

Ленточный фундамент на глинистой почве

Для строительства загородных домов на супесях и суглинках, с глубоким залеганием грунтовых вод можно закладывать ленточный фундамент. На глинистой почве это будет монолитная железобетонная лента под всеми наружными и несущими стенами, а также под самыми тяжелыми участками будущего строения. Это единственно возможный вариант, если в доме предполагается погреб, подземный гараж или цокольный этаж.

После перенесения разметки с плана на «натуру», вдоль натянутых сигнальных струн роется котлован, глубина которого больше, чем уровень промерзания глинистого грунта. В регионах с холодным климатом она может составлять 1,5 метра. Дно тщательно выравнивается и засыпается слоями щебня (10-15 см) и песка (чем глубже ров, тем толще песчаный слой). Стенки траншеи прокладываются гидроизоляционной пленкой или рубероидом.

Ширина котлована рассчитывается как толщина стен с отделкой, плюс 10 см для отмостки и 30% — на основание фундамента. На дно котлована заливают бетонный раствор слоем в 3-5 см (это и будет основанием), а после застывания (порядка 14 дней) устанавливают опалубку и связанную в сетки арматуру.

Развитие строительных технологий позволило использовать более дорогую, но более качественную несъемную опалубку. Она дополнительно утепляет и защищает фундамент от смещения.

Заливка бетона происходит непрерывным способом, частями по 15-20 см, с обязательной утрамбовкой каждого из слоев. Через 28 дней бетон набирает полной прочности и опалубку можно снять. Готовый фундамент обмазывают или напыляют гидроизоляционными материалами, а если он остается для усадки на зиму – тщательно накрывают.

• Достаточно высокая несущая способность.
• Долговечность (75-150 лет).
• Возможность возвести цокольный этаж или погреб.

• Большая трудоемкость.
• Высокие затраты на материалы, а следовательно – общая стоимость фундамента.
• Допускается использование только на суглинках и супеси, и в глубокозаглубленном варианте.

Плитный фундамент

Другое название такого типа фундамента – «плавающая» плита. Это отличный вариант для глинистых почв, поскольку вес дома равномерно распределен на армированном бетонном основании, и при размытии или подвижке грунта будет происходить смещение всей плиты, а не отдельных ее частей.

Сама по себе бетонная плита имеет небольшое заглубление (в зависимости от веса будущего дома), но она лежит не на глинистом грунте, а на песочно-гравийной подложке.

Под всей площадью основания изымается грунт на глубину, превышающую толщину плиты на 30-40 см. При высоком уровне подземных вод – монтируется дренажная система из труб с уклоном от фундамента. Теперь, основание можно засыпать песком и тщательно утрамбовать или залить «тощим» бетоном. По периметру фундамента монтируется опалубка и ее внутренняя часть застилается гидроизоляционной пленкой или рубероидом. Прутья арматуры связываются в сетку, монтируются в опалубку и заливаются бетонным раствором с наполнителем из мелкого гравия. Заливку выполняют в максимально сжатые сроки, «за один раз». Причем лучше залить один слой на всей площади основания в один день, а в другой закончить, чем заливать всю высоту по частям.

• Устойчивость к просадке и размыванию грунта, а также сейсмическим явлениям.
• Долговечность (до 150 лет).
• В процессе строительства можно изменить первоначальную планировку дома без дополнительных изменений в фундаменте.

• Дорогостоящие материалы и земляные работы.
• Трудоемкость процесса.
• Невозможность построить подвал без проведения дополнительных работ.

Свайный фундамент на глинистых грунтах

Самый оптимальный фундамент под глинистую почву – свайный или свайно-ленточный (свайно-ростверковый). Варьируя размеры свай, можно достичь глубины залегания твердых грунтов, не подверженных промерзанию и размыванию грунтовыми водами, и соорудить прочное основание для дома.

При расчетах свайного фундамента для каждой сваи определяется нагрузка, которую она будет нести. В зависимости от этого и глубины установки, выбирают винтовые, забивные или буронабивные сваи (для относительно небольших глубин).

Железные винтовые сваи вкручиваются в грунт при помощи специальных рычагов (можно выполнить самостоятельно), а забивные устанавливаются с привлечением спецтехники. Буронабивные – это армированные железобетонные опоры, создаваемые непосредственно на участке. Сначала выполняется бурение скважины, затем из нее откачивается вода, засыпается песчаная подушка. В отверстие устанавливаются трубы, которые затем армируются и заливаются бетоном. Сложность работ по заливке на большой глубине несколько ограничивает их применение.

Для загородного дома сваи устанавливаются в ряд под наружными и несущими стенами. Если в доме планируются колонны – под ними образуют свайный «куст». Если планируется тяжелое строение – свайный фундамент выполняют в виде поля равномерными рядами установленных свай. На сваи укладывается балка из железобетона (реже – плита), главная задача которой – связать в единое целое весь фундамент, равномерно распределить и передать на грунт нагрузку от веса постройки.

• Долговечность (200 лет).
• Способность выдерживать большие нагрузки и вертикальные деформации.
• Финансовые вложения меньше, чем для возведения ленточного монолита.
• Относительно высокая скорость постройки.
• Возможность многоразового применения свай.
• Монтаж в любое время года.

• Невозможность обустройства подвала без дополнительных работ.
• Необходимость применения спецтехники.
• Отдельные элементы сваи подвержены коррозии.

Выводы

Как видим, глубина фундамента на глинистой почве напрямую зависит от глинистой составляющей, уровня промерзания и залегания грунтовых вод, а также веса конструкции. В ходе подготовительных к строительству работ лучше не экономить на мероприятиях по изучению состава грунтов на участке. Это поможет понять, какой фундамент лучше на глинистой почве в каждом конкретном случае, ведь цена вопроса – надежность и прочность загородного дома на долгие годы.

Какой фундамент на глине выбрать?

Перед постройкой дома следует выполнить геодезические изыскания, позволяющие определить характер грунта, глубину промерзания почвы, уровень грунтовых вод. Неприятный сюрприз для застройщика – глинистый грунт, отрицательно воспринимающий воздействие воды. В связи с неглубоким залеганием грунтовых вод глина вспучивается, разрушая конструкцию основы и вызывая трещины на стенах. Какой фундамент на глине сохранит целостность под нагрузкой? Стоит ли использовать фундамент на сваях или лучше отдать предпочтение ленточной, столбчатой или плитной конструкции?

Можно ли соорудить надежную основу дома, если на участке глинистая почва?

Глинистый грунт состоит из чешуйчатых элементов, склонных к накоплению влаги.

Разновидность пучинистых почв представляют собой глина, суглинки, а также глина в сочетании с песком

Глина, суглинки, а также глина в сочетании с песком представляют собой разновидность пучинистых почв, отличающихся непредсказуемым характером:

• сухой глинистый грунт характеризуется рассыпчатостью, что усложняет строительство на глинистой почве фундамента;
• переувлажненная почва подвержена морозному пучению, постепенно разрушающему фундамент на глинистой почве.

Указанные факторы отрицательно влияют на прочностные характеристики фундаментного основания.

Следует серьезно отнестись к выбору оптимального варианта фундамента и обратить особое внимание на следующие факторы:

• характеристики глинистого грунта. Забор проб для лабораторных исследований осуществляется путем выполнения шурфов на расчетную глубину. Анализ образцов целесообразно осуществлять в весенние месяцы, когда влага в грунте поднимается близко к его поверхности;
• уровень промерзания грунта. В литературных источниках и профессиональных сайтах представлена информация по максимально возможной глубине замерзания почвы в различных регионах, позволяющая определить тип и уровень заглубления фундаментной основы;

К выбору оптимального варианта фундамента следует отнестись серьезно

• близость водоносных слоев и способность глинистой почвы поглощать влагу. Глубина пластов воды определяется при бурении, а склонность глины к впитыванию влаги определяется в лабораторных условиях. Образцы увлажняют с последующим контролем продолжительности высыхания.

Для определения свойств глинистой почвы достаточно выполнить в различных местах строительной площадки ряд шурфов, глубина которых достигает трех метров.

Лабораторный анализ почвы, поднятой с различной глубины, позволит получить полное представление о характеристиках и строении глинистого грунта, который делится на следующие разновидности:

• глинистую почву. Концентрация чистой глины достигает 1/3 от общего объема грунта. Такая почва отличается повышенной сыпучестью и высокой пластичностью;
• суглинки. Наряду с 10% глины такие почвы содержат песчаную фракцию. В зависимости от содержания песка и глины они делятся на легкие, средние и тяжелые;
• супеси. Концентрация глины не превышает 1/5 часть от суммарного объема. Из-за повышенной концентрации песка супеси малопригодны для строительства.

Позволит получить полное представление о характеристиках и строении глинистого грунта лабораторный анализ почвы, поднятой с различной глубины

Глина делится на следующие типы:

• ледниковая. Она обладает повышенной нагрузочной способностью и пригодна для возведения фундаментных оснований;
• аллювиальная. Она характеризуется повышенной пластичностью, что затрудняет строительство фундаментов.

Также существует красная глина, отличающаяся водопроницаемостью. На ней беспрепятственно возводят основания зданий. В отличие от красной глины, голубая задерживает влагу, что вызывает заболачивание почвы в зоне фундамента.

Профессиональные строители утвердительно отвечают на вопрос о возможности сооружения надежного фундамента на площадке с глинистым грунтом. Важно правильно выбрать оптимальный вид фундамента для конкретных условий строительной площадки. При близком расположении водных пластов, находящихся выше уровня замерзания, следует перед сооружением фундамента сделать дренажную систему. Она обеспечит эффективный отвод влаги от основания здания.

Утвердительно отвечают на вопрос о возможности сооружения надежного фундамента на площадке с глинистым грунтом-профессиональные строители

Как правильно подобрать фундамент для глинистых грунтов?

Принимая решение, какие лучше сооружать фундаменты для суглинистых грунтов, глины и супесчаных почв, учитывайте следующие факторы:

• свойства глинистого грунта на участке строительства. Уменьшенная концентрация влаги позволяет сооружать фундамент ленточного типа, способный воспринимать значительную нагрузку;
• равномерность залегания глины на различных горизонтах. При значительных отклонениях почвы на разных уровнях следует соорудить фундамент свайного или свайно-винтового типа;
• уровень расположения водоносных пластов. При близком расположении к поверхности площадки грунтовых вод следует отдать предпочтение цельной плите или столбчатому основанию;
• массу возводимого строения. При увеличенном весе здания целесообразно отдать предпочтение плитному фундаменту, отличающемуся увеличенной площадью опорной поверхности;
• уровень промерзания почвы. При близком расположении водоносных пластов и увеличенной глубине замерзания почвы возрастают затраты по сооружению фундаментного основания и увеличивается трудоемкость работ;
• особенности рельефа местности. Применение свайных опор для сооружения фундамента позволяет уменьшить трудоемкость работ и повысить надежность фундамента, сооружаемого в условиях наклонной площадки.

Следует комплексно проанализировать все факторы определяясь с типом фундаментной основы

Определяясь с типом фундаментной основы, следует комплексно проанализировать все факторы, в том числе и экономические аспекты. Наиболее надежный, но дорогостоящий вариант – плитное основание. Оно положительно зарекомендовало себя на проблемных грунтах. При недостатке финансовых ресурсов подойдет свайный фундамент, заглубленный ниже уровня замерзания почвы. Выбирая между ленточным и столбчатым фундаментом следует учитывать свойства грунта и особенности строения.

Выбор и строительство фундамента – какой фундамент на глине является наилучшим

Определяясь, какой фундамент для глинистых грунтов является оптимальным, следует учитывать характеристики и влажность почвы, а также концентрацию в ней глинистой и песчаной фракции. Важно сформировать устойчивое к деформации глинистого грунта основание, обеспечивающее долговечность строения.

Профессионалы советуют сооружать для будущего строения любое из следующих видов оснований:

• ленточное;
• плитное;
• свайное;
• столбчатое.

Для нестабильной почвы с повышенной концентрацией влаги проблематично определить, какой вариант лучше

Проблематично определить, какой вариант лучше для нестабильной почвы с повышенной концентрацией влаги. Для принятия решения следует комплексно проанализировать все факторы и ориентироваться на результаты геодезических изысканий.

Ленточный фундамент на глинистой почве

Ленточный фундамент часто сооружают на глинистых грунтах. Он отличается повышенной прочностью, однако достаточно дорогой и трудоемкий. Фундаментная основа, выполненная в виде сплошной железобетонной ленты, обеспечивает устойчивость массивных строений и легких каркасных зданий.

Сооружение ленточного фундамента выполняйте по следующему алгоритму:

1. Разметьте строительную площадку согласно проектной документации.
2. Сформируйте траншею с помощью экскаватора или вручную.
3. Соберите каркас опалубки из деревянных щитов или другого материала.
4. Сформируйте подушку из песка и щебня, тщательно утрамбуйте ее.
5. Гидроизолируйте внутреннее пространство траншеи с помощью рубероида.
6. Соберите и разместите внутри опалубки арматурный каркас.
7. Залейте в опалубку с арматурным каркасом раствор бетона.
8. Утрамбуйте бетонный массив с помощью поверхностного или глубинного вибратора.
9. Разровняйте верхнюю плоскость фундаментной ленты.
10. После застывания бетона, уложите гидроизоляционный материал.

С помощью экскаватора или вручную сформируйте траншею

При расположении нижней плоскости ленты ниже уровня водоносных слоев фундамент компенсирует реакцию почвы. Это позволяет создать надежную основу для будущего здания. Для предотвращения деформации и недопущения усадки строения следует выполнять нижнюю подошву ленты на 20% шире верхней части.

Устройство фундамента плитного типа – заливаем монолитную плиту на глине

Плитный фундамент также называют основанием плавающего типа. При подвижках почвы цельная плита перемещается вместе с ней, предотвращая деформацию здания и равномерно распределяя нагрузку. Сооружение плитного фундамента – затратное мероприятие. Однако плита обеспечивает повышенную устойчивость различных строений на проблемных грунтах.

Порядок действий по сооружению плавающего основания предусматривает выполнение следующих работ:

1. Разметку площадки под фундаментную плиту.
2. Извлечение грунта на заданную глубину.
3. Сооружение по периметру котлована опалубки.
4. Засыпку и уплотнение щебеночно-песчаной подушки.
5. Сборку и размещение внутри опалубки силовой решетки.
6. Заливку бетона и его вибрационное уплотнение.

Затратное мероприятие-сооружение плитного фундамента

Толщина плиты определяется на основании расчетов. Такое основание способно выдерживать деформацию грунта и обеспечивает устойчивость любых зданий.

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

Свайный фундамент эффективно противодействует выталкивающим силам и положительно зарекомендовал себя на грунтах с повышенной концентрацией глины.

Как построить столбчатый фундамент на участке земли с глинистой почвой?

Основание столбчатой конструкции несложно соорудить своими руками на участке с глинистой почвой. Сооружение столбчатого фундамента требует дополнительных финансовых расходов, которые компенсируются надежностью и устойчивостью. Сооружают столбчатое основание различными методами.

Первый способ предусматривает выполнение работ в следующем порядке:

1. Формирование полостей в грунте ниже уровня замерзания грунта.
2. Заполнение основания приямка щебнем.
3. Уплотнение сформированной щебеночной подушки.
4. Опускание в полость металлической или асбестовой трубы.
5. Изготовление из арматурной проволоки силовой решетки.
6. Размещение в трубе арматурного каркаса.
7. Заливка в полость трубы бетонного раствора.

Формирование столбчатой основы по второму методу осуществляется по следующему алгоритму:

1. Выполняют разметку площадки.
2. Удаляют плодородный слой грунта.
3. Выполняют приямки квадратного сечения на глубину 0,5-0,8 м.
4. Засыпают основание песком.
5. Выкладывают из кирпича столбчатые опоры или устанавливают бетонные блоки на цементный раствор.

Второй вариант сооружения столбчатого фундамента менее затратный и более простой в реализации. Выбор метода сооружения столбчатого фундамента осуществляется индивидуально в зависимости от наличия материалов, массы строения, характеристик грунта и финансовых возможностей.

Заключение

Любой из указанных видов фундаментов, построенных на глинистом грунте согласно требованиям технологии, обеспечивает надежность будущего здания. Не стоит рисковать и самостоятельно возводить фундамент для глинистых грунтов. Целесообразно доверить решение этого вопроса профессионалам. Они оценят качество почвы, выберут оптимальный вариант и не допустят ошибок при его возведении.

Строительство фундамента на глинистой почве

При соблюдении мер защиты от вспучивания вопрос, какой фундамент лучше выбрать при строительстве на глинистой почве, для владельца загородного участка становится не актуальным. Минимальный бюджет строительства обеспечит выбор винтовых свай или буронабивных в опалубке из полимерных труб. Ростверк по столбам, МЗЛФ обойдутся дороже, максимальные затраты обеспечит плитный или заглубленный ленточный фундаменты.

Особенности глинистых почв

Основная проблема при проектировании здания на глинистой почве заключается в морозном неравномерном вспучивании. Однако в пункте 5.9 свода правил СП 22.13330 от 2011 года указаны мероприятия по уменьшению влияния деформаций в грунтах на ж/б конструкции, предназначенные для эксплуатации внутри почвы.

Принцип морозного пучения выглядит следующим образом:

• почвы содержат частички глины, которая насыщается влагой (дождевые, грунтовые, талые, сточные воды);
• замерзает зимой на определенную глубину (не одинакова в разных регионах);
• вода в линзах глиняных чешуек увеличивается в объеме на 9%;
• почвы стремятся вытолкнуть находящиеся в них железобетонные конструкции;
• либо опрокинуть их при приложении усилий к боковым граням столбов, лент или свай.

Внимание! Наиболее опасным составляющим процесса вспучивания является влага, т.к. при насыщении влагой даже песок становится пучинистым, затем идет мороз, а точнее промерзание, при отсутствии промерзания ни один грунт вспучиваться не будет. Сами по себе грунты не являются пучинистыми, оно проявляется при наличии двух составляющих — мороза и воды.

Классическими способами защиты от морозного пучения являются следующие технологии:

• дренаж – устройство контура из перфорированных гофротруб по периметру фундамента позволяет собрать влагу, отвести ее самотеком в подземный резервуар;
• замена глинистых почв нерудным материалом – под подошвой ленты, плиты или столба удаляется природная почва, создается подстилающий слой из щебня, песка толщиной 40 – 80 см (при водонасыщении без дренажа работать не будет);
• утепление отмостки – применяется только для плитных и ленточных фундаментов, позволяет исключить промерзание за счет сохранения геотермального тепла недр;
• обратная засыпка – теми же инертными материалами, которые использовались для подстилающего слоя (песок, щебень), позволяет исключить выдергивающие усилия от касательных нагрузок на боковые поверхности столбов и лент.

Глины и суглинки по умолчанию обладают высоким расчетным сопротивлением сборным нагрузкам от здания. Поэтому проблема усадки полностью отсутствует. Вопрос, какой лучше выбрать фундамент решается с позиций имеющегося бюджета и необходимости подвального этажа.

Как определить глинистый грунт

После принятия принципиального решения, какой фундамент заложить в проект (глубокая лента для подвального этажа, МЗЛФ для кирпичного коттеджа, столбы для сруба, сваи для жилища на склоне), необходимо заказать геологические изыскания участка либо сделать это самостоятельно.

Определить содержание глины в пятне застройки можно без лабораторного анализа:

• глина скатывается в тонкий жгут, шарик из нее практически не трескается при сжатии пальцами;
• суглинок можно скатать в толстый жгут (от 1 см), при сжатии шарика на нем образуются мелкие трещины.

Ни одно из указанных мероприятий невозможно проделать с супесью, тем более песком.

После чего необходимо спланировать комплекс работ по ликвидации вспучивания в зависимости от выбранного фундамента:

• столбы – только ниже отметки промерзания, дренаж по периметру на уровне подошвы, котлован для каждого столба, толщина слоя обратной засыпки от 40 см со всех сторон, отмостка утепляется только для низкого ростверка;
• лента – полный комплекс аналогичных работ;
• плита – утепление отмостки поверх дренажа.

Внимание! Для свайных фундаментов с висячим ростверком все указанные мероприятия можно исключить полностью. Если буронабивные сваи бетонируются в опалубку из полиэтиленовой трубы, касательные усилия вспучивания можно не учитывать, грунт не может выдернуть конструкцию за счет гладких наружных стенок, однако при расчетах нужно учесть что несущая способность свай уменьшится за счет выпадения боковых граней, а значит потребуется более частая их установка. Аналогичная ситуация с винтовыми сваями, в которых силы пучения при проектировании так же не учитываются.

Какие фундаменты можно строить

При соблюдении рекомендаций СП 22.13330 даже на сильно вспучивающихся грунтах допускается устройство любых типов фундамента. В малозаглубленных вариантах необходимо увеличить толщину подстилающего слоя. Пазухи котлованов лент глубокого заложения, столбчатых фундаментов следует засыпать инертными материалами, в которых глины нет по умолчанию. В низких ростверках по оголовкам свай в обязательном порядке остается технологический зазор 20 – 40 см между землей и балками, защищенными по бокам листовыми материалами.

Плитный фундамент

Преимуществом плавающей плиты является максимально возможная поверхность опирания. Несущая способность обеспечивается по умолчанию, с неравномерными силами пучения эта конструкция справляется без проблем. Однако строительство плитного фундамента на глине следует дополнить несколькими мероприятиями:

• подстилающий слой из песка, щебня (при низком, высоком УГВ, соответственно);
• кольцевой дренаж из перфорированной щелями гофротрубы в геотекстиле;
• утепление отмостки на ширину 0,6 – 1,2 м.

Теплопотери сквозь плиту, одновременно являющуюся полом по грунту, неизбежны. Однако это позволяет сохранить плюсовую температуру подо всей подошвой. Горизонтальный слой экструдированного пенополистирола ЭППС не позволяет промерзнуть прилежащей к дому глинистой почве, дрены отводят влагу.

Существует модификация плитного фундамента УШП (утепленная шведская плита), в которой пенополистирол уложен под ж/б конструкцию. УШП имеет в верхней части контур теплого пола. В этом случае теплопотери сквозь железобетон отсутствуют. Однако утеплитель сохраняет геотермальное тепло недр, промерзание под домом так же невозможно.

Ленточный фундамент

Если заказчику необходим эксплуатируемый подвальный этаж, выбор заглубленного ленточного фундамента происходит по умолчанию. В этом случае практически не важно – на глинистых или песчаных грунтах производится строительство. Под подошвой на глубинах ниже промерзания вспучивание отсутствует. Подстилающий слой имеет минимальную толщину 20 см, служит исключительно для выравнивания дна котлована.

Однако у ленты глубокого заложения огромная площадь наружных поверхностей:

• со всех сторон на подземные стены зимой давит вспучивающийся грунт;
• внутренние помещения не позволяют произвести внутреннюю отсыпку, которая бы компенсировала давление грунта.

Поэтому лента делается шире (от 40 – 60 см), пазухи котлована засыпаются песком, щебнем, ПГС, чтобы обеспечить слой 40 см минимум возле несущих конструкций.

У малозаглубленных лент МЗЛФ наоборот, площадь боковых граней минимальна, касательные силы вспучивания практически отсутствуют. Зато ярко выражено неравномерное пучение грунтов под подошвой. Поэтому технология строительства несколько изменяется:

• качественный дренаж на уровне подошвы МЗЛФ;
• утепление отмостки + теплоизоляция наружных граней ленты (цоколя);
• увеличение толщины подстилающего слоя до 60 – 80 см под подбетонкой.

Внимание! Специалисты не рекомендуют использовать щелевые фундаменты, в которых подземная часть ленты МЗЛФ заливается в земляную опалубку.

Причин этому несколько:

• траншею с не осыпающимися бортами можно вырыть исключительно в глине;
• идеально ровные стенки в земле сделать невозможно, поэтому зацепление с почвой будет максимальное;
• во время промерзания неизбежно возникнут серьезные выдергивающие нагрузки.

Кроме того, при заливке в траншею сложнее обеспечить герметичность слоя гидроизоляции. При укладке арматурных каркасов на уложенную в щелевой фундамент пленку неизбежны проколы и порывы. В данном случае можно применить экструдированный пенополистирол в качестве несъемной опалубки закрепив его на стенки траншеи (подойдет только для глинистых грунтов, т.к. другие грунты запросто могут осыпаться в самый неподходящий момент).

Свайный фундамент

Идеальным вариантом для сложной геологии и рельефа участка является строительство свайно-ростверкового фундамента. При любом составе грунтов сваи насквозь проходят пучинистые, нестабильные горизонты, опираются на пласт с высокой несущей способностью.

При висячем ростверке обогрев почвы под зданием невозможен, сохранять геотермальное тепло нет необходимости. Ввиду небольшого диаметра винтовых свай выдергивающие усилия обычно не учитывают. Буронабивные конструкции значительно толще, однако для бетонирования можно использовать идеально гладкую полиэтиленовую трубу в качестве опалубки. Почвы при вспучивании будут скользить по ее поверхности, не причиняя вреда конструкциям фундамента.

Столбчатый фундамент

Наиболее опасны для столбов опрокидывающие усилия, возникающие при вспучивании. Их частично компенсируют ростверком, который придает конструкции пространственную жесткость. Кроме того, строительство столбчатого фундамента на пучинистых грунтах в обязательном порядке включает мероприятия:

• заглубление ниже отметки промерзания – избавление от вспучивания под подошвой;
• засыпка пазух нерудным материалом – ликвидация выдергивающих и опрокидывающих нагрузок;
• низкий ростверк + пол по грунту – позволяют сохранить геотермальное тепло под зданием + теплая отмостка – горизонтальный слой по периметру на глубине 30 – 40 см шириной 60 – 120 см;
• дренаж – отвод избыточной влаги от ж/б конструкций.

Внимание! Строительство столбчатого фундамента на пучинистой глине – самый ненадежный вариант из всех существующих.

Таким образом, на глинистых почвах при необходимости можно построить любой фундамент, предотвратив морозное вспучивание указанными технологиями. Наиболее популярны МЗЛФ, плиты, свайные ростверки, щелевые и столбчатые фундаменты лучше не использовать.

Какой фундамент лучше на глинистой почве?

Основой любого строения является фундамент, определяющий срок службы объекта строительства. Затраты на обустройство основания составляют третью часть от суммы общих сметных расходов и экономить на нем нецелесообразно. Далеко не всегда качественные строительные материалы гарантируют прочность. Немаловажное значение имеет поверхность, на которой осуществляется строительство. Фундамент на глинистой почве коренным образом отличается от заливки основания в черноземных районах.

Сооружение надежного фундамента на пучинистой основе – серьезная задача. Ведь она может повести себя непредсказуемо, что связано со способностью удерживать влагу, выталкивать постройку. Коварная глина легко размывается водой, теряет целостность, открывает доступ влаги к элементам сооруженного здания.

До того, как осуществлять строительство на проблемной почве, изучите ее свойства, определитесь с типом конструкции. Цена ошибки высока. Это трещины, провалы и возможное разрушение постройки. Строительство капитального объекта в зоне глинистых грунтов требует помощи проектных организаций. Если планируется возведение хозяйственной постройки, бани или помещения для транспортного средства, то с этой задачей можно справиться самостоятельно, изучив рекомендации, указанные в материале статьи.

Основная особенность глины – способность быстро размываться под действием воды, не пропуская при этом ее вглубь

Подготовительные мероприятия

Если выбора нет и придется возводить фундамент на глиняной почве, уделите особое внимание следующим моментам:

• типу глиносодержащего грунта, который определяется при изыскательских работах, предусматривающих бурение, взятия проб на будущей глубине основания. Геологическую разведку выполняйте в весенний период, когда уровень грунтовых вод максимальный, что позволяет провести детальные исследования;
• уровню промерзания грунта для вашей местности, который для конкретного региона определяют, используя справочную информацию;
• концентрации влаги. Определить влажность можно, оставив образец высыхать на открытом воздухе. Если процесс займет несколько часов, то это свидетельствует о повышенной влажности, вызывающей вспучивание;
• глубине водоносных слоев, находящихся в верхних слоях грунта. Выполнив бурение шурфа и, ориентируясь по расположенному рядом колодцу, вы оцените уровень расположения водоносных пластов.

Остановимся детально на видах глинистых грунтов.

Глинистые почвы называют пучинистыми, а перед началом строительства настоятельно рекомендуют провести исследования состава и однородности грунтов на участке

Разновидности глинистой почвы

Для глинистых грунтов характерной особенностью структуры является наличие микроскопических пластинок, в зазоре между которыми концентрируется и сохраняется влага. Этот нюанс вызывает склонность почвы к значительному увеличению объема при отрицательной температуре, когда замерзшая вода вспучивает массив и постепенно вытесняет основу постройки.

Можно самостоятельно попытаться размять рукой грунт. Из суглинистых фракций «колбаска» растрескается, а пластичная масса свидетельствует о том, что перед вами глина, представляющая сложность для строительства.

В различных регионах почва отличается. До того, как выполнять фундамент на глинистой почве, определите, какой грунт находится на вашем участке:

• Глина, которая пригодна для сооружения фундамента, отличается однородным составом, а уровень промерзания расположен выше водоносных слоев. Пластичность массы и высокая сыпучесть затрудняют сооружение надежной основы будущего здания.
• К примеру, глинисто-песчаная смесь с содержанием мелкой каменной фракции является надежной базой, слабо подверженной вспучиванию. Строительство не доставит проблем, а устойчивость и долговечность постройки будут обеспечены.

Глинистые почвы бывают разными. Если в грунте процент содержания чистой глины колеблется в пределах от 5 до 10, то перед нами супесь

Рекомендации по выбору основы

Если тип почвы на будущей строительной площадке определён, известен уровень водяных пластов, рассчитана глубина промерзания, значит, можно выбрать оптимальный фундамент для дальнейшего выполнения работ. Основание для будущей постройки, выполненное на глинистой основе, должно обладать высокой прочностью и противодействовать реакции грунта.

Специалисты по строительству рекомендует на проблемных участках, склонных к вспучиванию, использовать следующие виды основ:

• ленточную, заглубленную на небольшую глубину и представляющую монолитную конструкцию с расширенной подошвой. Ее обустраивают при расположении водоносных грунтовых слоев ниже точки промерзания;

На глинистой почве можно строить абсолютно любой тип фундамента

• свайную конструкцию, эффективную при значительном заглублении свай и близком расположении водоносных пластов. Расширение нижней части опор затрудняет выталкивание фундамента под воздействием вспучивающих усилий;
• комбинированный ленточно-свайный фундамент, объединяющий в единый каркас бетонные опоры и ленточный мелкозаглубленный контур. Применяется при близком расположении грунтовых вод.

Технологические особенности сооружения данных оснований, предназначенных для глинистых проблемных участков, отличаются от принятых для стандартных типов почв, так как имеют усложненную конструкцию, требуют увеличенных финансовых вложений. Ознакомимся с процессом их обустройства.

Подготовка ленточной основы

Фундаменты для строений можно выполнить на глинистом грунте, используя ленточную основу. Фундамент на глинистой почве с повышенной влажностью будет дороже аналогичного сооружения на не проблемном участке.

Прочную ленточную основу создать несложно, если воспользоваться технологией, выполняемой по предложенному варианту:

• Произведите разметку строительной площадки согласно требованиям проектной документации.
• По периметру контура выкопайте траншею, размер которой должен в 3 раза превышать ширину будущего фундамента, а глубина – точку промерзания.

Для строительства загородных домов на супесях и суглинках, с глубоким залеганием грунтовых вод можно закладывать ленточный фундамент

• Основание выполняйте на 25% шире, по сравнению с его верхом. Это позволит снизить реакцию со стороны грунта, увеличить площадь опоры, предотвратить деформацию или проседание здания.
• Соберите деревянную, шиферную или металлическую опалубку в зависимости от имеющегося на объекте строительства материала.
• Засыпьте дно траншеи гравием слоем не менее 15 см, утрамбуйте.
• Уложите слой песка, повторно уплотните песчано-гравийную подушку под фундамент, которая позволит компенсировать реакцию грунта, удалит с основания излишек влаги.
• Застелите поверхность дна и стенки рубероидом или полиэтиленовой пленкой для гидроизоляции основы.
• Смонтируйте в полости армированный каркас усиления, используя проволоку, зафиксируйте его элементы.
• Подготовьте бетонный раствор согласно рецептуре, залейте его в опалубку до необходимой высоты ленты.
• Удалите воздушные полости, используя арматуру или глубинный вибратор.
• Спланируйте бетонную поверхность будущего основания.
• После высыхания застелите поверхность гидроизоляционным покрытием из рубероида.

Заглубление монолитной ленточной основы на метр ниже уровня залегания водоносных слоев, находящихся в грунте, обеспечит компенсацию усилий почвы, сформирует устойчивую основу для любой постройки. Несмотря на множество недостатков, используя преимущества глины, выдерживающей значительные усилия от массы строения, можно сформировать крепкую конструкцию для строительства здания.

Глубина фундамента на глинистой почве напрямую зависит от глинистой составляющей, уровня промерзания и залегания грунтовых вод

Сооружение столбчатой конструкции

Свайный фундамент на глинистой почве имеет свои преимущества. При установке свай можно войти в твердый слой, не подверженный отрицательному влиянию перепадов температуры и грунтовых вод. Этот вид основания эффективен при близко расположенных подземных водах. Расширения нижней части опор увеличат устойчивость конструкции, ее противодействие выталкивающим усилиям. В качестве столбчатого фундамента могут применяться:

• железобетонные столбы, забиваемые в виде специальных свайных полей. Под капитальные стены, армированные бетонные опоры погружают рядами, под опорные колонны – кустовыми группами, а под отдельные стойки монтируют индивидуальные столбы. Уложенные на сваи ростверки объединяют конструкцию в монолитную основу;
• буронабивные сваи, формируются путем предварительного бурения скважин увеличенного диаметра с интервалом в 2,5 метра. Они располагаются по углам постройки и под капитальными стенами. Основание заполняется песочной щебеночной подушкой, которая бетонируется 10-сантиметровым слоем. В полости опускаются металлические, полимерные или асбоцементные трубы, которые армируются и заполняются бетонным составом;
• Винтовые опоры, основой которых являются прочные стальные трубы. Они легко закручиваются в грунт с помощью простых механических устройств.

Устройство комбинированного основания

Комбинированный фундамент на глинистой почве объединяет в единый бетонный каркас группу вертикально расположенных свай или столбов. Вместе с ленточным основанием шириной 0,3-0,5 м, заглубленным на уровень 0,5 метра, они создают прочную конструкцию. Вертикальные опоры уходят в твердые слои почвы, расположенные ниже уровня промерзания, а армированные каркасы опор и ленточного основания объединяются в единое целое.

Итоги

Сложно ответить однозначно, какие лучше использовать фундаменты для конкретных целей. Ведь для строительства глинистая почва – проблемная, требует специального подхода.

Каждый вариант имеет свой комплекс достоинств и может применяться для глинистых оснований, отличающихся повышенной концентрацией влаги. Главное, соблюдать технологию! Тогда конструкция основы обеспечит устойчивость, прочность здания, предотвратит его от деформации под воздействием реакции грунта.

Глинистая почва – какой фундамент

Устройство фундамента – это начальная и самая важная часть строительных работ. От прочности и качественного исполнения этого конструкционного элемента во многом зависит надежность и долговечность здания. Неправильно сконструированный и смонтированный фундамент без учета проекта здания и особенностей грунтов на участке может стать причиной разрушения дома. Именно поэтому к данной операции необходимо подходить со всей ответственностью.

Особое внимание следует отдать грунтам. На разных их типах одно и то же конструкционное решение фундамента будет иметь различную прочность. К примеру, ленточный базис будет столетия без проблем стоять на каменистой почве или на черноземе, а на глинистых почвах он вполне может «уплыть» при высоком расположении грунтовых вод. Именно о глинистых почвах и особенности строительства фундаментов на них — далее.

Особенности глинистых грунтов

Главной особенностью глинистого грунта является то, что он совершенно не держит форму. Достаточно несколько «капель» воды и глина расплывается. Все мы когда-нибудь имели дело с этим материалом. Его чрезвычайная пластичность позволяет делать из него большое количество различных изделий, однако, в строительстве это не достоинство, а недостаток. Из-за повышенной пластичности глинистый грунт не может выступать полноценной опорой зданию, что при вымывании почвогрунта из-под фундамента может способствовать образованию пустот. Они же в свою очередь могут стать причиной проседания базиса. Что приведет к разрушению здания. Именно поэтому возведение дома на таких почвах должно сопровождаться их глубоким анализом со стороны специалистов, которые должны выдать свое заключение о возможности возведения строения.

Глинистая почва бывает разной, в зависимости от содержания в ней глины:

1.Начиная с 30%, почва считается глиной. За счет высокого содержания влаги такой грунт практически не подходит для строительства. Сложность и дороговизна фундамента, построенного на нем, делает строение очень дорогим. Дело в том, что при замерзании влага, содержащаяся в таком грунте, имеет свойство расширяться, что в свою очередь может повредить фундамент.

2.Смеси песка, глины и камня. Из всех глинистых грунтов последний является наиболее подходящим для строительства. За счет камня он прекрасно держит форму, не плывет, что делает строительство на нем не очень сложным и довольно крепким.

3.Иные типы грунта. Различают также:

-супеси – тип грунта, в котором содержатся песок и глина, причем последней не более 5%;

-суглинок – почва, состоящая из песка и глины, в которой последней не более 10%.

Супеси и суглинки, аналогично, как и глина, относятся к категории ненадежных грунтов, поведение которых зависит от многих факторов. В каждом отдельном случае существует необходимость тщательного анализа состояния грунта для принятия решения о конструкции фундамента.

Существует две основных разновидности глины:

1.Красная глина. Этот материал содержит в себе большое количество песка. Именно из-за этого он отлично впитывает влагу и плохо держит форму. Почвы с содержанием красной глины крайне нестабильны и очень часто подвергаются разрушениям и изменениям структуры.

2.Голубая глина. Имеет более качественные прочностные характеристики. Практически не пропускает влагу, которая может накапливаться на ее поверхности.

Глинистая почва. Какой фундамент для нее подходит

Строительство фундаментов на глинистых грунтах без специальной подготовки проводить нельзя. Если есть возможность, лучше перенести его в другое место, если нет – привлечь на помощь специалистов. Стоит отдавать себе отчет, что такое строительство будет не только сложное, но и затратное.

Ленточный фундамент на глинистой почве

На глинистом грунте допускается сооружение ленточного фундамента, однако, он будет иметь немного отличную структуру в сравнении с таким же типом для других типов почв. Плюсами ленточного базиса являются:

1.Высокая надежность при соблюдении всех требований технологии.

2.Прекрасная прочность и гидроизоляция.

3.Подходит практически к любому типу зданий и материалам, из которых они построены.

4.Возможность строительства фундамента на глинистой почве своими руками в короткие сроки.

Недостатки такого типа фундамента следующие:

1.Высокие затраты времени и средств на земляные работы.

2.Большая масса и высокая стоимость материалов.

Существует несколько вариантов обустройства такого основания:

-Первая схема строительства ленточного фундамента на глинистых почвах предполагает сооружение специальной подушки. В траншею, выкопанную под ленту основания, укладываются несколько слоев песка и гравия поочередно. Толщина каждого из них должна составлять не менее 18-22 см. После отсыпки очередного слоя его поливают водой и тщательно утрамбовывают. Такая подушка отсыпается до нулевого уровня. Затем на ней строится базис из крупного камня или кирпича. Сверху цоколь устилают несколькими слоями ПВХ пленки или рубероида.

-Второй вариант строительства фундамента предполагает отсыпку песчано-гравийной смесью только половины глубины котлована. Подушка тщательно утрамбовывается и выравнивается. Затем на ее поверхность укладывается один слой кирпичной кладки. После того как раствор высохнет, сооружается опалубка под заливку бетона на необходимую высоту. Доски для опалубки должны быть обработаны специальным антисептиком и покрыты слоем гудрона. Опалубка устанавливается на необходимую высоту фундамента и заливается бетоном. После этого фундамент выравнивается и сверху укладывается слой гидроизоляции. Для последней можно использовать плотную ПВХ пленку или рубероид.

-Третий вариант базиса предполагает использование плоского шифера для опалубки. В вырытый котлован погружается опалубка, собранная из листов кровельного материала. Расстояние между грунтом и опалубкой заполняется гравием. Внутри половина емкости заполняется смесью песка и гравия и тщательно утрамбовывается. В последнюю очередь заливается бетон слоями не более 15 см., который необходимо уплотнить специальным строительным вибратором до тех пор, пока на его поверхности не появится цементное молочко. После остывания фундамент необходимо укрыть гидроизоляцией.

-По возможности желательно перед засыпкой расстояния между землей и базисом вскрыть внешние его плоскости битумной мастикой и укрыть гидроизоляцией. Отсыпку производят гравием.

Свайный фундамент на глинистой почве

Свайный или столбчатый фундамент является наиболее простым и сбалансированным решением для строительства на глинистых почвах. За счет необходимости бурения специальных скважин и соответственного применения специальных средств и техники, этот тип базиса сложно назвать самым дешевым. Однако, его прочность на нестабильных грунтах делает его самым приемлемым.

Среди плюсов такого фундамента можно выделить следующие:

1.Минимально необходимое количество материалов и их доступность.

2.Минимальная усадка материалов.

3.Простота в исполнении.

4.Возможность установки на участках с самым сложным составом грунтов.

Недостаток у него один – необходимость использования специальной техники.

Устройство такого фундамента на первый взгляд не слишком сложное. Порядок проведения работ:

1.В зависимости от проекта здания под каждой несущей плитой бурятся специальные отверстия диаметром 200-300 мм. Глубина в каждом отдельном случае определяется специалистом. Она должна быть ниже точки промерзания грунта.

2.На дно скважины насыпается слой гравия, после чего в нее опускается асбестоцементная труба. Внутрь нее заливается бетон.

3.Перед заливкой внутрь трубы вставляется несколько арматурных прутьев для армирования конструкции.

4.Столбы устанавливаются на пересечении несущих стен и в углах здания. Шаг установки опор не должен превышать 2-х метров.

Существует еще один фундамент на глинистой почве, схема которого схожа с предыдущей – так называемый свайно-засыпной. Строится он немного по другой технологии, и использовать его можно в местах с водонасыщенным грунтом. Стоит отметить, что такой фундамент обойдется гораздо дешевле, нежели свайный.

Технология его строительства довольно проста:

1.В местах, где согласно проекту должны быть установлены опоры, снимается слой грунта и копаются ямы глубиной 0,5 м и размером 0,4х0,6 м.

2.На ее дно засыпается смесь песка и гравия, которая утрамбовывается и поливается водой. Насыпку производят послойно до уровня грунта, постоянно утрамбовывая.

3.Затем на подготовленную подушку укладываются бетонные блоки. Для этой цели используют изделия стандартного размера 0,2 х 0,3 х 0,5 м или 0,3 х 0,3 х 0,5 м.

4.Для устройства одной опоры, как правило, используют 2 бетонных блока, связанных между собой раствором. Стороны блоков обрабатываются антисептиком, а на верхнюю часть укладывается слой рубероида или ПВХ пленки для обеспечения гидроизоляции.

Стойкость такого базиса заключается в том, что вода не может проникнуть в нижние пласты насыпки, так как в них имеется воздух. Хоть вода и проникает в слои глинистого грунта во время осенних дождей или весенних паводков, нижняя отсыпка остается абсолютно сухой. Благодаря этому при наступлении морозов, отсыпка не расширяется, что исключает движение базиса и перекосы в геометрии всего здания.

Если нет возможности купить бетонные блоки, можно отлить их из бетона по месту. Для этого устанавливают опалубку необходимой высоты и заливают раствор. Делать это нужно слоями, постоянно проводя виброуплотнение. После этого обработать готовые столбы нужно аналогично, как и бетонные блоки.

Как видно, строительство фундамента на глинистых почвах – очень сложное занятие, требующее специальных знаний и навыков. Неподготовленному строителю это может оказаться не под силу, поэтому проектирование и выполнение работ по возведению цоколей на таких почвах лучше доверить профессионалам.