Фундамент на просадочных грунтах

Особенности просадочных грунтов

Просадочный грунт имеет неустойчивую структуру, которая способна изменяться под влиянием различных факторов. Так, под воздействием наводнения, вибрации или сейсмической активности земля может изменить свою структуру, что приведет к увеличению ее усадки. Это негативно скажется на прочности и целостности основания здания. К таким грунтам относится лёсс и лессовидный грунт. Усадка на них может достигнуть 2,5 м.

Просадочные грунты делятся на два типа:

Тип I. Просадка грунта здесь в основном зависит от внешних факторов. Сам по себе он практически не усаживается (допустимый уровень просадки данного типа грунта под собственным весом – не более 4-5 см).
Тип II. В данном случае просадка происходит как под весом самой земли, так и от внешних факторов. Просадка под собственным весом может составлять от 5 см и более. Этот показатель необходимо учитывать при проектировании и выборе основания.

В зависимости от типа просадки, существует ряд действий, которые помогают решить эту проблему. Так, если толщина просадочного грунта составляет до 6 м, существуют следующие варианты утрамбовки:

Уплотнить землю с помощью тяжелой трамбовки. Перед тем как проводить такие работы, необходимо довести грунт до оптимальной влажности. Это позволит максимально надежно подготовить место для установки основания.
Произвести уплотнение с помощью непросадочного грунта. Такой метод является дополнением к предыдущему. Если трамбовка не дала желаемого результата, то поверх подготовленного места насыпается подушка из непросадочного грунта.
Также уплотнить место под будущий фундамент можно с помощью серии направленных взрывов. Конечно, такие работы очень сложны и затратные в выполнении. Поэтому к этому методу прибегают крайне редко.

Что касается второго типа грунта, то здесь речь пойдет о более кардинальных методах. Так, решить проблему с усадкой можно будет с помощью:

Свайного фундамента. Перед выполнением работ необходимо проверить толщину просадочного грунта.
Укрепить землю цементом, битумом и другими растворами и материалами.
Уплотнения места с помощью грунтовых свай.
Установки основания из набивных свай с уширением пяты.

Таким образом, фундамент должен быть надежно защищен от дождевой и подземной воды. Здесь понадобится устройство надежной и эффективной дренажной системы. Также необходимо тщательно распланировать и выполнить асфальтное и дерновое покрытие.

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.

Ключевые свойства грунта при выборе типа фундамента

Эскиз разновидностей и основных отличий

Выбор типа фундамента напрямую зависит от глубины промерзания грунта. Скалистые почвы считаются непромерзаемыми, ведь в них содержится минимум грунтовой воды. Конечно, они также могут охладиться до отрицательных температур, но не содержат просадочных пород и укреплять основания тут не нужно. А вот глинистые и торфяные почвы промерзают на большую глубину, поэтому нужно сразу рыть глубокие котлованы, а это затратно.

Наличие просадочных пород в грунте, к которым относятся пласты глины, песка или торфа тоже имеют немалое влияние. Чем их больше, тем менее устойчивый грунт, и в этом случае нужно дополнительно проводить укрепление основания. Можно, конечно, поменять пласты глины на песок и утрамбовать, но это дорогое удовольствие, и далеко не каждому будет по карману.

Очень важна степень пучения и возможность подвижек при сейсмической или иной активности. Неустойчивые почвы склонны к горизонтальному движению, поэтому тут сразу проводится дополнительное укрепление почвы сваями или столбами ниже глубины промерзания. Такие грунты очень слабые, поэтому подошва основания устанавливается глубоко.

Просадка: особенности процесса

При строительстве фундаментов на просадочных грунтах необходимо предпринимать различные методы для уплотнения почвы. Чтобы все сделать правильно, следует сначала понять, какие причины вызывают просадки:

Если при закладке фундамента вблизи грунтовых вод были допущены ошибки, то очень скоро это приведет к просадке фундамента.

не соблюдаются требования на этапе проектирования дома, используется труд неквалифицированных рабочих, покупаются дешевые и некачественные строительные материалы. Все это приводит к тому, что здание начинает разрушаться уже в первый же год своей эксплуатации. Оно требует соответствующих мер не только к уплотнению грунта, но и к усилению всей конструкции фундамента и дома в целом;
расчеты по глубине закладки фундамента были выполнены с нарушениями;
основание дома заложено намного выше, чем требуется по нормам. Именно такое ошибочное проектирование фундаментов является наиболее опасным. Его невозможно исправить в процессе ремонта, остается только все демонтировать и начать строительные работы заново, но в строгом соответствии со всеми требованиями и нормами;
близкое расположение грунтовых вод на участке строительства. В данном случае обязательно должны проводиться работы по уплотнению грунта.

Проседание – это сложный процесс, когда происходит сильное изменение структуры грунта, наблюдаются его подвижки, физико-механические свойства меняются довольно быстро.

Определение типа грунта

Наблюдается в почве и большое количество карбонатов. При выполнении расчетов необходимо учитывать несколько факторов, которые помогут соорудить надежное и прочное основание:

Проводится оценка инженерно-геологических условий, во время работ определяется тип грунта, его свойства, возможный уровень просадки;
Подбираются способы устранения просадочных процессов, укрепления почвы на участке. Выбирается подходящая дренажная система, иногда планируется сделать специальные прорезки по всему просадочному слою;
Определяется глубина залегания свай фундамента;
Уточняются данные по грунтовым водам, высоте их залегания.

На основании полученных данных делается оценка участка, только после этого можно приступать к проектированию фундамента, определению методов уплотнения грунта, возможности использования на участке тяжелой строительной техники. Подготовить проект и сделать все расчеты могут только опытные специалисты, самостоятельно с такой задачей справиться нельзя, так как малейшие ошибки приведут в итоге к обрушению всей конструкции.

Варианты решений

Как выбрать фундамент

При этом возможны следующие варианты:

В том случае, когда слой неустойчивого грунта относительно невелик – опорой для фундамента может служить расположенный под ним твёрдый слой. В указанной ситуации наиболее приемлемым считается вариант использования свайных или столбчатых опорных конструкций. При этом не исключается и возможность выбора иных видов фундаментных оснований (ленточного или плитного).
В некоторых случаях возможно замещение части просадочного грунта на материал, имеющий более высокие показатели по сопротивлению на сжатие (песок, например). Песчаный слой может играть роль своеобразной подушки для плитных, столбчатых или ленточных опорных конструкций.

Обустройство подушки под плиту

При полной уверенности в итогах проведённых исследований не следует исключать вариант обустройства мелкозаглубленного фундамента (с заменой части грунта на песок и с расширением опорной базы конструкции).

Таким образом, анализ того, какие фундаменты возводятся на просадочных грунтах, позволил нам убедиться в следующем:

Рассматриваемые нами почвы являются наиболее сложными с точки зрения подготовки надежного основания под будущие строения.
Грамотный выбор опорного основания возможен лишь после проведения консультаций со специалистом или с соседями по участку, которые уже имеют опыт подготовки фундаментов на схожей по характеристикам почве.

Полноценное обследование грунта невозможно без привлечения к этому процессу представителя специализированных компаний. Такой вариант обойдётся вам дороже, но зато вы получите стопроцентные гарантии правильности произведённого выбора.

Фундамент на пучинистых грунтах

Пучинистые почвы являются одними из самых проблемных при возведении фундамента. Такие почвы, впитывая воду, а затем промерзая, увеличиваются в объемах, что ведет к деформационным процессам. Поэтому перед началом работ рекомендуется произвести тщательное проектирование:

Определить все возможные нагрузки, которые будут приходиться на каждый участок.
Оценить свойства грунта и рельефные условия застраиваемой площади.
Выбрать примерную глубину закладки и подходящий тип фундамента.
Рассчитать габариты основания фундамента, учитывая силу давления сооружения и свойства грунтов деформироваться.
Оценивается возможность оседания фундамента.
Проверяется устойчивость почв.

Как сделать фундамент? Традиционным способом устройства фундамента на пучинистых почвах считают возведение мелкозаглубленного варианта основания с формированием экранов из глины, выполняющих функцию защиты от воды. Как правило, в таком случае применяют ленточный фундамент в виде жесткого рамного каркаса по всему периметру сооружения. На глубине промерзания почвы выкапывают траншею необходимой ширины и глубины, делают гидроизоляцию и заливают бетонной смесью. Это, пожалуй, самый экономичный способ укрепления дома, но он не исключает его частичных деформаций.

Более надежным в таком случае является плиточный или монолитный фундамент. При деформации почвы плита как-бы «плавает» вместе с домом, сохраняя всю жесткость конструкции и не позволяя стенам или перекрытиям разрушаться. Плита может лежать непосредственно на грунте либо быть глубоко заложена в него. Вырытый котлован тщательно уплотняют, засыпают щебенкой, а затем песком, на котором выкладывается гидроизоляция. Гидроизоляцию покрывают небольшим слоем бетона, устанавливают арматуру, которую заливают еще одним слоем бетона нужной высоты.

Еще один прочный и менее затратный, чем плиточный фундамент, способ — это возведение основания на винтовых сваях, которые завинчиваются на глубину ниже уровня промерзания почвы. К тому же, он идеально подходит для неровного рельефа поверхности, например для склона. А из-за малой площади соприкосновения свай с землей, фундамент сохраняет свою неподвижность даже при значительной деформации грунта.

В этой статье вы прочитаете про устройство фундамента под деревянный дом.

А здесь статья про ремонт фундамента старого деревянного дома.

Типы грунта и их свойства

• Каменные и скалистые грунты.

Они называются грунтом довольно условно, так как представляют собой прочный камень, не подвергающийся влиянию осадков, промерзанию, и не изменяющий своих свойств в обычных климатических условиях. Его можно было бы назвать идеальным основанием под фундамент, если бы не сложность разработки участка на нем. Данный вид грунта является наиболее надежным и фундамент на нем можно устанавливать без дополнительных вскрытий и заглублений.

• Хрящеватый грунт

Вполне надежен для строительства хрящеватый грунт.Он не подвержен пучению и размыванию. Хрящеватые грунты – это смесь глины, песка, обломков камней, щебня и гравия. Они плохо размываются водой, не подвержены вспучиванию и вполне надежны. На таком грунте даже не очень глубокий ленточный фундамент выдерживает крупные строения. Специалисты не рекомендуют заложение фундамента на подобном грунте на глубину меньше 50 см.

• Песчаные грунты

Песчаные грунты являются малопромерзаемыми и не скапливают воду. Они отлично уплотняются и утрамбовываются, но могут просесть при большой нагрузке, поэтому оптимальная глубина фундамента на таком грунте до 70 см. Чем более крупные частицы содержит песок, тем более сильную нагрузку он может выдержать. Отдельно классифицируется пылеватый песок, на нем фундамент нуждается в еще большем усилении.

• Глинистые грунты

Глинистые грунты, суглинки и супеси – самый сложный вид грунта, состоящий из песка и частиц глины. Супесь состоит примерно на 10% из глины, а суглинки — на 30%. Они размываются, разжижаются и проседают, глубоко промерзают и вспучиваются в холода. Фундамент на глинистом грунте должен быть заложен на всю глубину промерзания. Зимой они могут промерзать на глубину до полутора метров.

• Торфяные грунты

Торфяные грунты, представляющие собой осушенные болота, как правило сильно насыщены влагой. В них очень высока вероятность наличия грунтовых вод. Перед закладыванием фундамента в таком месте необходимо провести осушение почвы или прокладку дренажных каналов, или утрамбовывание и укрепление грунта с помощью укладывания слоя, состоящего из песка, цемента и битума.

Что еще нужно знать о земле под строительство каркасного дома

Глубина промерзания почвы напрямую зависит от ее вида. Скалистые грунты, например, вовсе не содержащие воды, свои линейные размеры и характеристики меняют незначительно. Температурный коэффициент линейного расширения гранита — 0,000008 на 1 градус. По сравнению с этим, лед расширяется и сжимается в 6 раз сильнее, а вода — в 100 раз. Соответственно, неграмотное строительство на промерзающих, пучинистых и наполненных водой почвах может привести к выталкиванию фундамента из земли, и его разрыву.
Тип строения также играет важную роль в выборе типа фундамента. Поэтому необходимо определить не только тип почвы, но и размеры строения, и его нагрузку на основание, потому как нагрузка на фундамент легкого каркасного одноэтажного дома и тяжелого двухэтажного кирпичного дома, несомненно, разная. Еще на вид фундамента влияет то, хочет ли застройщик строить дом с подвалом, погребом или цокольным этажом.В идеале закладывание любого фундамента необходимо производить так, что бы его нижняя точка находилась ниже глубины промерзания. Качества грунта на такой глубине обычно стабильные и предсказуемые.

Просел угол дома

Добрый день! Купили старый дом, 1947 года, бревенчатый, на шлакобетонном фундаменте и, ко всему прочему, на косогоре, т.е. наивысшая сторона фундамента имеет высоту примерно 1,2 метра, наинизшая — 0,4 метра (от уровня земли, насколько заглублен фундамент — не проверялось). В общем, у пола этого строения имеется заметный уклон к одному из углов, находящемуся на высокой стороне фундамента. Хотелось бы полюбопытствовать, стоит ли исправлять этот перекос (кстати, по окнам не заметно — стоят ровно), насколько это опасно и трудо- и финансовозатратно?

Валентин, Петропавловск, Северный Казахстан.

Привет, Валентин из Петропавловска!

Когда то у меня был знакомый из вашего города, возрастом тоже с 1947 года рождения, как и ваш дом. Да теперь уже и связь с ним утратил. Но это в качестве лирического отступления.

Если все делать по правилам, то затраты времени и финансов могут быть значительными. То есть необходимо обследовать если и не весь фундамент, то по крайней мере ту его часть, где наиболее заметен уклон пола. Выяснить причину.

Диагноз здесь может быть один — старость.

Подобные перекосы чаще всего бывают при различном заглублении фундамента в землю. При этом происходит следующее — та сторона фундамента, которая расположена на верхней части косогора, заглублена больше. Соответственно другая противоположная сторона фундамента, как правило, заглублена бывает меньше.

Хотя правильно заглублять фундамент в грунт по всему его периметру строго на одну величину, а цоколь фундамента может быть совершенно различным по высоте и сделанным по уровню.

При сезонных замерзаниях-оттаиваниях грунта и особенно при наличии большого количества влаги в почве, происходит неравномерное выталкивание вертикальными и касательными силами фундамента вверх.

Более заглубленная сторона испытывает при этом большие нагрузки, чем менее заглубленная сторона фундамента. Суммарная составляющая сила выталкивания у более заглубленной стороны в итоге больше, чем у противоположной, в результате она может иметь подъем-выпучивание. Соответственно получается перекос, который особенно становится видимым по изменению уклона поверхности пола.

Как правило, старые дома с шлакобетонными фундаментами, за редким исключением, не подлежат переделке в части фундамента. Потому что когда притрагиваешься к такому фундаменту, он начинает стремительно разрушаться. «Не буди лихо, пока оно тихо». То есть, говоря вашими словами, опасно.

Что до финансовых затрат, то при строительстве новых домов (одноэтажных, иногда с мансардами) доля стоимости фундамента колеблется около 10 -15 % от стоимости всего дома. В случае со старыми домами этот % может изменяться и в большую сторону. Потому что мороки может быть с исправлениями и переделками фундамента предостаточно. Трудозатратно.

Вы пишите о том, что окна фактически не перекосились. Правда не сказали по какой стороне дома эти окна расположены. Если они расположены на тех сторонах дома, которые находятся над теми частями фундаментов, которые соответствуют возвышению над поверхностью земли 0,4 и 1,2 метра, то это еще ничего не значит. Здесь перекосы могут быть и невидны. А будут лишь, практически незаметные глазом, наклоны плоскости окон.

А вот если окна находятся над теми частями фундамента, которые расположены над поверхностью земли с уклоном и не имеют перекосов, то это уже лучше. Такое говорит об определенной стабилизации с деформациями дома. И в таком случае можно быть несколько спокойнее. И не начинать укрепления фундамента тотчас же.

Можно тогда будет обойтись без ремонта. Хотя, если не сможете дальше мириться с уклоном пола в одну сторону, то можно обойтись полумерами. Например, просто перестелить полы. Для чего их надо будет разобрать, нарастить половые лаги в соответствии со строительным уровнем и вновь уложить половую доску.

Если нет желания связываться с разборкой и перестиланием пола, то есть другой вариант. На имеющийся кривой пол в одной его стороне устанавливают половую лагу определенной толщины. Берут правило или длинную ровную рейку, кладут одной стороной на эту лагу, а другой прямо на поверхность старого пола. Затем равномерно, через 600-900 миллиметров укладывают деревянные рейки-лаги различной толщины под правило, параллельно первой самой толстой половой лаге.

Потом стелют пол (половую доску, толстую фанеру, обрезную доску в комплекте с ОСПи, ламинатом или линолеумом, др. покрытия).

Так что всевозможных вариантов исправления или не исправления ваших фундамента и пола существует несколько. И только вам принимать решение, какой из них выбрать.

Особенности устройства фундамента на пучинистом грунте

Пучинистая почва является не безупречным вариантом для строительства того или иного здания. Дело в том, что для возведения какого-либо сооружения на таком участке понадобится решить ряд задач.

Способы решения проблем с пучением почвы

Первый вариант заключается в замене пучинистой почвы на песок до уровня промерзания. Этот метод признан самым эффективным. Единственный недостаток – высокая стоимость

В связи с этим специалисты рекомендуют акцентировать свое внимание на втором варианте

Он предусматривает использование заглубленных фундаментов, который закладываются ниже линии промерзания почвы. К таким конструкциям относятся столбчатые и свайные фундаменты. Конечно, их сооружения не всегда являются финансово выгодными.

Мелкозаглубленные и незаглубленные фундаменты

Как уже было сказано, для возведения дома или другого здания на пучинистых грунтах используют определенные типы основания. Оптимальным вариантом здесь станет сооружение мелкозаглубленного или незаглубленного фундамента. Такие конструкции легко противостоят пучению грунта, которое возникает в зимний период. Особой популярностью здесь пользуется мелкозаглубленный ленточный фундамент. С его помощью можно создать надежное и долговечное основание для будущего дома. Он отличается простотой возведения и довольно невысокой ценой.

Неплохим вариантом является и устройство мелкозаглубленного ленточного основания. Оно обладает довольно высокой прочностью и обеспечивает устойчивость строения. Такая конструкция хорошо противостоит пучению, что позволяет исключить опасные для строения усадки. Основание представляет собой монолитную конструкцию из железобетона, которая располагается на небольшой глубине.

Когда фундамент будет сооружен, приступают к устройству дренажной системы, с помощью которой будет осуществляться отвод влаги от строения. При заливке бетона не стоит забывать об устройстве армированного пояса, а также использовании вибраторов. Это позволит качественно провести бетонные работы и в результате соорудить надежное основания для дома.

ЛМЗФ

Конструкция представляет собой замкнутую ленту из бетона и пояса, который состоит из армированных металлических прутьев. Возведение фундамента выполняется по определенной схеме. Вначале вырывается котлован глубиной 50-70 см. Дальше на откосы укладывают гидроизоляцию из толи или плотной полиэтиленовой пленки.

После этого котлован слоями засыпается песком. Здесь толщина одного слоя составляет от 20 до 30 см. Перед тем как насыпать новый слой, предыдущий необходимо тщательно утрамбовать. После того как это будет сделано, приступают к установке опалубки. На дно опалубки, непосредственно на песок, укладывается слой гидроизоляции и металлические пруты диаметром 12 см. Теперь можно приступать к заливке бетона. При этом стоит помнить, что еще один армированный пояс будет укладываться непосредственно на сырой бетон.

При сооружении ленточного фундамента стоит учесть множество факторов. Так, например, для соединения прутов в армированном поясе используют исключительно вязальную проволоку. Один пояс сооружается из пяти прутов, которые соединяются между собой перемычками. Шаг между перемычками должен составлять не меньше 50 см. Если не учесть такие незначительные нюансы, то это может негативно сказаться на прочности основания.

Фундаменты на глинистых грунтах

Глинистые почвы являются одними из самых сложных и выбор для них типа фундамента будет напрямую зависеть от пролегания грунтовых вод. При глубоком их прохождении возможно использование ленточного фундамента с расширением в нижней части и с частичным использованием опорных свай.

Однако, наиболее прочным в случае значительного количества воды будет использование фундамента на сваях. Если предполагается строительство дома с несколькими этажами, то на сваи кладутся железобетонные плиты или балки, которые будут скреплять всю конструкцию. Сваи обычно вбивают или вкручивают до тех пор, пока они не дойдут до слоя несжимаемого грунта.

Прочитав данную статью, вы узнаете про устройство отмостки дома. Технология, размеры.

А в этой статье рассказывается про утепление, гидроизоляцию и ремонт отмостки.

Основные причины просадки грунта и подвижности фундамента

Как правило, проседание грунта под домом происходит в первые несколько лет после завершения его строительства. Основными причинами, которые обуславливают неустойчивое положение фундамента, являются:

ошибки в расчетах предполагаемой несущей нагрузки на основание;
неверная глубина закладки;
высокий уровень залегания грунтовых вод;
наличие плывунов или пучинистых грунтов.

Даже при тщательном расчете нельзя исключить фактор возможного проседания грунта. Появляющиеся в процессе эксплуатации дома дополнительные надстройки, не предусмотренные при первоначальном проектировании, могут повлиять на неравномерность распределения нагрузки на фундамент, поэтому практически всегда приводят к проседанию части грунта под ним.

Неправильно просчитанная глубина закладки несущего основания дома также может стать причиной подвижности фундамента. Расположенный выше уровня, определяемого границей промерзания грунта, он подвержен смещению из-за сил морозного пучения глинистых слоев. Их попеременное замерзание и оттаивание не всегда возвращает фундамент в исходное положение, вследствие чего происходит просадка грунта, и дом становиться малоустойчивым.

Уровень залегания грунтовых вод в значительной мере оказывает влияние на устойчивость основания под домом. Особенно это касается просадочных пород, представляющих большую опасность, так как при замачивании они дают дополнительную усадку грунта, приводящую к значительным деформациям надземной постройки. К их видам относятся лессы, лессовидные суглинки и рыхлые породы.

Плывуны представляют собой герметичный объем водонасыщенных пылеватых частиц, расположенный в толще почвы наподобие капсулы. При механическом воздействии плывун резко меняет структурный состав грунта, в результате чего может произойти внезапное смещение фундамента с проектного положения.

Кроме основных причин, просадка фундамента нередко происходит из-за других не менее важных факторов, способных повлиять на подвижность подземной конструкции. Это – строительство слишком близко расположенного объекта, недостаточно утрамбованное под фундаментом основание, несоблюдение технологических процессов в период возведения здания или сооружения, переоборудование производства, вымывание грунта подземными или поверхностными водами и т.д.