Варианты устройства фундаментов на пучинистых грунтах

Проектирование любого фундамента для строительства начинается с анализа почвы, которая является подстилающей поверхностью. В зависимости от того, какой тип основания в данной местности, принимается решение о выборе фундамента.

Мелкозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах

Неплохим вариантом на проблемных грунтах является использование мелкозаглубленного фундамента. Особенно популярно такое основание, при возведении небольших и легких построек. Характерная особенность мелкозаглубленного фундамента заключается в том, что по всему периметру постройки необходимо проложить теплоизоляцию. Она снизит риск промерзания почвы и обеспечит долговечность строения. Рекомендуется использовать в этом качестве плиты экструдированного пенополистирола, которые не пропускают влагу и не дают почве замерзать. Поверх утеплителя можно засыпать песок и соорудить бетонную отмостку.

Различают плитный и ленточный мелкозаглубленный бетонный фундамент. Ленточный вариант предполагает рытье неглубокого котлована, в который на песчаную подушку заливается бетонный раствор. Используется армирование металлическими прутками, стальной проволокой или арматурой.

Плитный фундамент является более надежным, но для его строительства потребуется много бетона. Можно самостоятельно залить бетонное основание или положить в вырытый котлован уже готовую плиту. Даже самый пучинистый грунт не нанесет вреда постройке, находящейся на мелкозаглубленной плите плавающего типа.

Мы убедились, что даже на пучинистых почвах возможно сооружать постройки без риска их разрушения. Самое главное — придерживаться существующей технологии, характерной для определенного типа фундамента.

Этапы строительства и их особенности

Этап I. Закладка подушки

Как только траншея выкопана, необходимо уплотнить грунт. В случае, когда строятся мелкозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах, дедовский метод пропитки водой уже не оправдан – здесь однозначно нужна виброплита. Где грунт нормальный – она будет идти хорошо, а где смешанный – остановится, и ее невозможно будет даже толкнуть – вот в этом месте землю желательно заменить. А вот подушку на участке, где один мелкий и пылеватый песок, желательно защитить геотекстилем – чтобы не было заиления материнским грунтом. Он также защитит подушку от сорняков, которые могут прорасти в нее, и от проникновения в нее воды.

Устройство мелкозаглубленного фундамента таково, что ширина подушки у него должна быть на 30 см шире него самого. Сначала засыпается песок, на него – 10 см гравия и рубероид (желательно, на геотекстиль). Но, если необходимо утепление мелкозаглубленного фундамента, то лучше воспользоваться несъемной опалубкой и пенополистирола – она сейчас особо популярна среди банщиков.

Этап II. Строительство опалубки

Этапы строительства и их особенности

Опалубку для мелкозаглубленного фундамента строить лучше из опорных стоек в виде досок 10х2 см и опорных стоек в виде брусков 50х50, которые стоят каждые 60 см. Обязательно нужно отделать опалубку пергамином.

Если вам интересно узнать подробнее о опалубке под фундамент, советуем посмотреть видео -video/

Этап III. Армирование фундамента

Армировать такой фундамент лучше так: по 5 арматурных прутков в нижнем и верхнем поясе. Больше всего для этого подходит продольная арматура 12 мм и поперечная в 20 мм. Расстояние между продольной арматурой нужно оставлять около 15 см. Углы армируются в этом случае в перехлест и связываются проволокой.

Этап IV. Заливка бетона

Лучшая марка для мелкозаглубленного ленточного фундамента – это бетон В15 F100 П4 М200. Для самой заливки часто используют миксер и бетононасос – это существенно облегчит весь процесс.

Читайте также:  Как происходит забивка свай при строительстве дома

Самого бетона для заливки фундамента заготовить лучше больше, чем меньше – а для возможных излишек не сложно заранее подготовить плитку для укладки чего-нибудь. Таким же способом строится и мелкозаглубленный столбчатый фундамент.

Этапы строительства и их особенности

К слову, если грунт – пучинистый, то готовый фундамент на зиму нужно обязательно нагрузить.

Если грунт на участке практически непучинистый, то мелкозаглубленный фундамент устраивается на специальной выравнивающей подсыпке из песка, а если пучинистый – то на подушке из мелкого щебня, котельного шлака и песка, но крупного или гравелистого.

Что собой представляет такой фундамент

Этот тип фундамента — среднее между обычным заглубленным и незаглубленным ленточными фундаментами. При пучении грунта мелкозаглубленная лента фундамента будет вместе с домом подниматься и опускаться в периоды смены времен года.

Фундамент при этом не разрушается. Для достижения такого эффекта необходимо при строительстве строго соблюдать технологию. При отступлениях от нормативов появляется большая вероятность растрескивания фундамента.

Достоинства:

  • простота выполнения;
  • невысокая стоимость работ;
  • можно построить без применения техники;
  • достаточная прочность для небольших домов или строений (дачи, гаражи, бани).

На промерзшем грунте, в зимние месяцы, закладывать такой тип фундамента нельзя, как и оставлять ненагруженным под зиму.

Период от заливки фундамента до окончания строительства стен в климате средней полосы составляет примерно 4-5 месяцев.

Материал изготовления

Что собой представляет такой фундамент

Самый простой способ строительства мелкозаглубленного фундамента – залить монолитное основание из бетона. Существуют и другие варианты: такой тип фундамента можно выполнить как из кирпича, так и из бетонных блоков.

Железобетон

Наиболее востребованный и прочный материал для строительства фундамента. Его получают, соединяя бетонную смесь и арматуру. Установка дополнительно металлической сетки по периметру добавляет фундаменту прочность.

Бутобетон

Представляете собой смесь из цементного раствора, песка и крупных камней.

Такой материал подходит только для фундамента, возводимого на легких почвах — песчаных, например, или для укладки на скалистых породах, на гравии.

Кирпич

Довольно редко ленточный фундамент выполняют из кирпича. Эта технология используется исключительно в сухом климате, где выпадает минимум осадков и нет грунтовых вод.

Бетонные работы

Бетон следует заливать за один раз или с интервалом между заливками в 10-15 минут до того момента, пока раствор не начал схватываться. Поэтому рекомендуется заказать раствор в специализированной компании и доставить его сразу в нужном количестве.

Бетон заливают равномерно по всему периметру ленточного основания. Для того чтобы удалить воздушные пузырьки из раствора следует применять вибрационные установки или дрель с миксерной насадкой для постоянного перемешивания на малых оборотах.

Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее о том, как выполнить заливку бетона в готовую конструкцию опалубки.

После заливки бетон требует обеспечения надлежащих условий застывания, а также периодического смачивания поверхности водой. Это требуется для предотвращения пересыхания поверхности и образования трещин. Опалубка должна быть снята через 7-14 дней, когда раствор затвердеет. Бетон застынет полностью через 29 дней, а его усадка может проходить в течение 2-3 месяцев.

Типы конструкций мелкозаглубленного фундамента

Существует несколько типов МЗЛФ, представленных в таблице ниже.

Типы конструкций мелкозаглубленного фундамента

Исходя из этой классификации, рассмотрим рекомендации по выбору типа той или иной конструкции:

  • При постройке отапливаемых зданий со стенами, изготовленными из облегченного кирпича или газобетона, рекомендуется ориентировать по следующим показателям:
Типы конструкций мелкозаглубленного фундамента
  • Для отапливаемых каркасных домов, с деревянными перекрытиями рекомендуется:
  • Для неотапливаемых бревенчатых построек:
Типы конструкций мелкозаглубленного фундамента

После теоретических расчетов, можно перейти непосредственно к возведению фундамента.

Распространённые ошибки при строительстве МЗЛФ

Возведение мелкозаглубленного ленточного фундамента требует как минимум начальных навыков строительного дела. Технические ошибки, совершаемые в процессе монтажа, могут иметь серьезные последствия для дома. Поэтому перед началом работ необходимо иметь информацию о возможных недочетах. Практика показывает, что одной из самых значимых проблем является неправильный расчет или его полное отсутствие. Выбор параметров фундамента «на глаз» невозможен.

К ошибкам относится также отсутствие песчаной обсыпки, которая выполняет функцию антипучинистой прослойки. Если ее нет, грунт в морозный период прилипает к бетонной ленте. Расширяясь, он тащит ее за собой, что вызывает движение основания и всего дома. Ситуация усугубляется, если в процессе монтажа не сделано утепление и отмостка. Третьим серьезным недочетом является неправильный выбор арматуры.

Читайте также:  Свайно-винтовой фундамент 6х8: цена, сколько стоят материалы и какое количество свай нужно на дом, что влияет на стоимость?

Если арматурный каркас выбран наугад, то прочность бетонной ленты оказывается под угрозой

Все начальные этапы по возведению дома должны быть завершены за один строительный сезон до наступления зимних холодов. Этот цикл работ включает заливку ленточного прогона, его утепление, возведение стен и устройство отмостки. Оставить бетонную ленту ненагруженной к зиме – это значит подвергнуть ее риску деформации.

Работа с почвой

Разработка грунта – это подготовка траншеи. Глубина траншеи под ленточный фундамент зависит от материала, который будет использоваться для постройки сооружения, при этом высота углубленной в землю части колеблется от 50 до 70 см.

Выкопать траншею можно при помощи экскаватора. Особенно, если работать приходится на тяжелых землях, состоящих из влажной глины – работать вручную с нею очень сложно. При выполнении тонкой работы лучше копать вручную, но если есть возможность – желательно вырыть весь котлован вручную: благодаря этому грунт сохранит свою структуру в целостности и снизится вероятность обвала. Кроме того, вырытая вручную траншея под ленточный фундамент выходит намного аккуратнее, что значительно облегчает выполнение дальнейших работ.

Если приходится строить фундамент на болотистой почве, работать лучше всего осенью или в начале лета, когда земля содержит минимум влаги.

На какую глубину копать, если новое сооружение возводится на месте старого? Основание такой строящейся конструкции обязательно должно быть глубже от основы старого здания на 5-7 %. Если выравнивать поверхность земли приходится на проблемном участке с непредсказуемой неоднородной почвой, изготавливают защитную подушку. Для этого подготовленную траншею засыпают песком. Высота песчаной подушки после утрамбовки должна быть не меньше 30-40 см – это защитит конструкцию от деформации.

Фундамент на песчаном грунте мало подвержен пучинистости, поскольку практически не удерживает влагу. Поэтому обустраивать подушку из песка нет необходимости, но, чтобы обеспечить прочность основы здания, необходимо изготовить подушку из щебня на дне подготовленных котлованов.

Утепление

Еще одним важным элементом защиты мелкозаглубленных систем является утепление. Фактически грунт под фундаментом отрезают от источника холода. Схема утепления зависит от режима эксплуатации здания. Если дом отапливается зимой, то фактически утепление выполняет еще и энергосберегающую функцию. Тепло не уходит в грунт, а остается внутри дома.

  • Отапливаемое здание – требует утепления только внешнего периметра здания и отмостки, внутренняя часть дома может не утепляться. Внутреннее утепление полов производится только для снижения потерь тепла при отоплении. Также делают вертикальное утепление фундамента и цоколя для повышения комфорта проживания.
  • Неотапливаемое здание – требует утепления внутреннего пространства дома. Так как сам дом не будет служить тепловым барьером.
  • Здание с периодическим отоплением – требует утепления внешнего периметра фундамента, отмостки, внутреннего пространства дома на период отсутствия отопления и вертикального утепления фундамента и цоколя.
Утепление

Схема утепления неотапливаемого здания

Утепление

Фактически наиболее оптимальным вариантом утепления является последний, потому что сложно предугадать режим эксплуатация здания на весь период.

Преимущества и недостатки

Однозначно имеется очень много весомых плюсов обращения к технологии МЗЛФ:

  • Оптимизация расходов на оплату работ. Сюда входит уменьшение трат на копку траншеи.
  • Уменьшение итоговой цены строительных материалов, которых потребуется в несколько раз меньше.
  • Большинство задач можно выполнять своими руками, что очень удобно для людей строящих дом самостоятельно.
  • При сравнительно небольших издержках на выходе получается довольно прочная и надежная конструкция. Конечно, при учете грамотного расчета нагрузок и составления подробного плана работ.
Читайте также:  Как своими руками правильно сделать плитный фундамент

Но при этом существуют некоторые значительные минусы, которые необходимо знать:

  • На рыхлых и пучинистых грунтах в обязательном порядке требуется создавать систему дренажа.
  • Для определения свойств почвы, которые могут вызвать нестабильность постройки в будущем, следует выполнить доскональную геологическую проверку.
  • МЗФ фундамент подходит для построек с небольшой этажностью. Вес, который способно выдержать такое основание ограничен, и это нужно учитывать.

Отметим, что любой из альтернативных способов также чувствителен к тому, на территории с какой почвой будет производиться стройка. Поэтому основным отрицательным моментом в выборе неглубокой бетонной ленты является ограничение по весу.

Инженерно-мелиоративные способы борьбы с пучением

Схема стадий формирования свай.

Инженерно-мелиоративные способы борьбы с пучением
  1. Поднятие общего уровня стройплощадки при помощи отсыпки из непучинистых грунтов (крупного или среднего песка). Это позволит уменьшить глубину замерзания пучинистого грунта и понизить общую степень его вспучивания. Особенно эффективен этот способ на грунтах, где очень высокий уровень грунтовых вод.
  2. Устройство глубинного дренажа. В бесподвальных помещениях такой способ является малоэффективным, к тому же устройство такой системы будет довольно дорого стоить. Однако для домов с техническим подпольем или цокольным этажом такой дренаж будет не только снижать уровень пучинистости, но и предупреждать подтопление заглубленной части дома грунтовыми водами.
  3. Снижение пучинистости грунта с помощью уплотнения тяжелой трамбовкой, снижающей его пористость. Для индивидуального строительства этот способ является довольно трудоемким и достаточно дорогим, поскольку требует применения мощных механизмов и оборудования.

Особенности мелкозаглубленных фундаментов и их взаимодействие с пучинистыми грунтами

Мелкозаглубленный фундамент на пучинистом грунте подвергается воздействию сил, возникающих при замерзании и оттаивании грунта. Так как основание представляет собой конгломерат частиц разного размера и влаги, то вода ведет себя естественным образом – при замерзании расширяется. К пучинистым грунтам относят глины и суглинки, а пески и супеси практически не подвергаются морозному воздействию.

Если фундамент, расположенный ниже глубины промерзания, воспринимает воздействие сил, направленных как горизонтально, так и вертикально, то мелкозаглубленный в основном подвергается вертикальным нагрузкам: конструкция выталкивается из основания, а затем, при оттаивании, проседает. Это и есть основная опасность – фундамент разрушается.

При устройстве мелкозаглубленных фундаментов существует два пути решения проблемы пучения:

  • замена грунта на непучинистый (песок);
  • утепление.

Все представленные далее решения включают в себя комбинации этих процессов.

Во время проектирования учитывают не только пучинистость, но и другие факторы – содержание влаги в грунте, химический состав, особенности рельефа.

Особенности конструкции основания мелкого заложения

Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента:

  1. Грунт.
  2. Песчано-гравийная подсыпка.
  3. Горизонтальные стержни арматуры.
  4. Вертикальный арматурный каркас.
  5. Бетонная лента.
  6. Рулонная гидроизоляция.
  7. Вертикальная обмазочная гидроизоляция.
  8. Цоколь.
  9. Отмостка
  10. Утеплитель
  11. Стена.

Таблица №1. Достоинства и недостатки МЗФЛ.

Преимущества Недостатки
экономичность, расход бетона на 30% ниже, чем при возведении обычного заглубленного ленточного фундамента или основания с монолитной плитой перекрытия заливка ведется при устойчивых температурах выше +10 С
простота постройки, можно соорудить своими руками без привлечения рабочих и спецтехники ограниченность применения ввиду небольшой несущей способности
небольшой объем земляных работ – роется узкая траншея глубиной не более 0,7 м возведение возможно только на ровной поверхности с уклоном не более 5 градусов
маленькая площадь соприкосновения конструкции с грунтом. отсутствие подвального помещения в доме