Устройство фундамента на глинистой почве

Достаточно часто геологические условия на строительной площадке вынуждают создавать фундамент на суглинке или сходных по составу почвах. В таких случаях необходимо правильно выбирать основание для деревянного дома, учитывая поведение залегающих грунтов в различные сезоны годового цикла. Соблюдение защитных мероприятий дает хороший результат и практически нейтрализует действие возможных разрушающих факторов даже на мелкозаглубленный фундамент при соблюдении СП 22.13330.2011. Актуальным для хозяина будет баланс между запасом надежности опоры и стоимостью работ.

Особенности строительства на глине

Решение вопроса, какой лучше фундамент выбрать для дома из бруса, сруба, каркасной конструкции, покажут инженерно – геологические изыскания на участке. Предварительно можно самостоятельно ознакомиться со срезом залегания грунтов и сделать предварительные выводы. Если состав пород достаточно однороден, их несущая способность определяется с высокой точностью, приглашать специализированные организации для проектирования легкого здания нет особой необходимости.

Самостоятельное устройство фундамента для суглинистой почвы требует тщательного подхода, так как основная проблема в этом случае – поведение грунта под воздействием воды. Сравнительные характеристики (способность поглощать, поднимать по капиллярам, отдавать и пропускать влагу) приводятся в такой таблице:

Способность глины поглощать влагу выражается в том, что у поверхности земли глиняные пласты свободно размываются дождем и весенними талыми водами, разрушая насыпи, подмывая опору фундамента. С ростом глубины залегания увеличивается и плотность слоя. Но и на глубине глиняная масса остается всегда влажной.

Какие мероприятия определяют концентрацию влаги вокруг фундаментов на глинистых грунтах, расскажет специалист на этом видео:

Условия эксплуатации у фундамента на глине очень тяжелые, трудно предсказуемые без детального исследования геологии, поэтому нужно тщательно изучить структуру имеющегося грунта по всей площади и глубине участка.

Разновидности глинистой почвы

Разработать самостоятельно проект для дома, у которого будет, например, ленточный фундамент на глине, можно зная несущую способность подстилающей основы. Для этого необходимо определиться с составом имеющегося грунта. По содержанию чистой глины в почве, грунты делят следующим образом:

• супеси (содержат от 5% до 10% чистых включений);
• суглинок включает около 10% – 20 %;
• глина имеет чистое содержание не меньше 30% основного материала.

Без лабораторных исследований эти разновидности различают по пластичности скатанного шарика или столбика толщиной порядка 10 мм: у суглинка на нем образуются трещины, глина слегка сминается без разрушения, а из супеси (песка) изготовить такое изделие невозможно.

Еще один вид деления для глинистой почвы принято делать по ее происхождению:

1. Отложения, вызванные водяными потоками, называют аллювиальной глиной, которая имеет повышенную пластичность. Устанавливать на них основания типа лента не стоит – в этом случае применяют свайные опоры.
2. Ледниковые пласты обладают хорошей несущей способностью для заглубленного основания. При обильно поступлении влаги быстро насыщаются и тоже становятся пластичными.

Строя фундамент на ледниковой глине для дома из пеноблоков, необходимо обеспечивать качественную гидроизоляцию по всей площади и дренажные мероприятия.

Мероприятия, направленные на уменьшение влияния деформирующих железобетонные конструкции усилий, приведены в п.5.9 СП 22.13330 (2011 г).

Как защищаться

На основания мелких заложений, выполненных без защитных мероприятий, располагающихся на подстилке из глины, будут действовать выталкивающие силы морозного пучения. Принцип их возникновения следующий:

1. поверхностные или грунтовые воды насыщают влагой частички глины;
2. почва промерзает на глубину, характерную для этого региона, увеличивая объем каждой глиняной чешуйки в среднем на 9%;
3. расширяющийся массив грунта поднимается (пучится) и старается вытолкнуть объемные инородные включения, к которым относится фундамент выбранного типа.

Исходя из того, что фактором пучения является соединение мороза и воды, применяют стандартные способы защиты:

• дренирование (сбор влаги по периметру основания и отвод ее на безопасное расстояние);
• замена залегающей глинистой почвы непучинистым материалом (песок, щебень) как в виде подушки, так и обратной отсыпки;
• поверхностное утепление горизонтальной отмостки (исключат промерзание возле конструкции опоры дома).

Наиболее жесткий ленточный фундамент на глинистой почве испытывает самые большие деформирующие воздействия.

К достоинствам глин и суглинков относится высокое расчетное сопротивление вертикальным нагрузкам от общего веса здания. Величина усадки грамотно сделанного основания практически нулевая.

Этот принцип работает только при условии однородности пласта. Если заглубление в него на 0,5 -0,7 м выявляет включения более рыхлых слоев, то необходимо пригласить геологов для исследования и выработки конкретных рекомендаций.

Конструкции опор дома для глины

Усилить мелкозаглубленную ленту на пучинистых почвах, когда чередуется супесчаный и более плотный слой из глины на значительную глубину, можно, применив комбинированный (сваи с низким ростверком) вариант основания. После расчета всех точек опоры получится приблизительно такое решение.

В этом случае минимум 2/3 нагрузки от полной массы дома распределится на площадь залитого ростверка, а винтовые сваи, вкрученные на достаточную глубину, зафиксируют устойчивое положение всей конструкции.

Плита

Максимально возможную площадь контакта с подстилающей основой обеспечивает плавающий фундамент на глинистой почве, который при сильных воздействиях может целиком смещаться, не передавая деформации на венец из дерева или цоколь из пеноблоков.

Защитные мероприятия к такой опоре, которая плавает над пластом, тоже применяются в полном объеме. Кроме того, что нужен дренаж и отмостка, выполняют утепление под плитой. Горизонтально уложенный слой под всей поверхностью опоры, из экструдированного пенополистирола, не даст промерзнуть глинистым почвам.

В холодных зонах целесообразно изготовить утепленную шведскую плиту (УШП), которая дополняет изоляцию из пенополистирола контуром теплого пола. В таком случае не только полностью отсутствуют потери тепла, но и полностью исключается промерзание глины под домом.

Сваи

На свайном винтовом фундаменте можно смело располагать легкие постройки в большинстве случаев, независимо от существующего рельефа, чередования слоев и глубины залегания твердой несущей породы. Каждая винтовая опора найдет оптимальную глубину упора лопастей, уплотняя грунт под собой при работе ее плоскостей. Верх стальных столбов просто обрезают в горизонт под ростверк.

Свайная опора винтового типа отлично действует на пучинистых, сыпучих, обводненных участках.

Выбирая столбчатый или буронабивной фундамент на глинистых почвах, следует помнить, что передачи тепла от «подошвы» здания на грунт уже не будет. Поэтому в промерзающих глинах лучше применять опоры небольшого Ø, с гладкой поверхностью. В ответственных нагруженных точках Ø столба не увеличивают, а выполняют свайный куст.

Кладка колонн из кирпича, бутового камня или керамзитобетонных блоков является самым ненадежным видом фундаментов на пучинистых основах, так как они более всех остальных типов опор подвержены разрушению от косо направленных сил в замерзшем грунте.

Советы для самостоятельного строительства

Сделать прочный фундамент, стоящий на глине, пользуясь несколькими правилами. Добросовестно изучив СНиП 2.02.01-83, придерживаются таких рекомендаций:

1. Экономия финансовых средств не распространяется на приобретение качественных строительных материалов. Это не значит, что берут самые дорогие, но наличие сертификатов качества, установленной маркировки производителя и товарного внешнего вида должно соблюдаться.
2. Подготовка основания механизированным способом или вручную должна выполняться тщательно с использованием уровня и лазерного нивелира.
3. Подушку под фундамент изолируют от заиливания пленкой или геотектилем. На суглинках ее лучше делать с уширением к низу под 30° для увеличения площади опоры.
4. Армирование бетонных монолитов, заливка труб свай цементным раствором выполняется в обязательном порядке.
5. Глубина траншеи не должна быть меньше толщины плодородного слоя земли, необходимо углубление от него не менее чем на 50 см.

Нужные для составления проекта значения, характерные для данной местности или полученные в результате инженерно – геологических изысканий площадок (глубина промерзания, сезонные колебания УГВ, основные залегающие породы) можно узнать в архитектурном отделе населенного пункта, специализированных изданиях, на профильных сайтах.

При благоприятных условиях вполне можно пробовать строить ленточный фундамент для небольшого дома из пеноблоков с подвалом.

Здание будет стоять на надежном основании, если его строить на базе максимально точного индивидуального определения входящих условий для задачи, какой фундамент выбрать, и соблюдением технологии работ на всех этапах реализации проекта.