Фундамент на торфяных почвах

Чтобы понять, как возводить фундамент на торфяном грунте, надо знать физические характеристики торфа. Этот вид почвы образуется в болотистых районах, поймах рек из многолетних продуктов разложения органического происхождения. Торф относят к одному из видов полезных ископаемых. По химическому составу грунт состоит наполовину из углерода, насыщенного элементами калия, кальция, фосфора, железа, гуминовыми кислотами и растительными волокнами.

Проектирование фундаментных оснований на торфяном грунте

Слабый торфяной грунт не может служить в качестве надёжного основания для фундамента здания. Возникает вопрос, как лучше спроектировать фундаментные конструкции, чтобы передать нагрузку от дома на прочный слежавшийся минеральный грунт, минуя слабые слои почвы. Это можно сделать 2 способами:

• установка опорных конструкций, «прошивающих» насквозь слои торфяников;
• создание «плавающих» фундаментов.

Прежде чем приступать к проектированию основания здания, исследуют строение толщи грунтового основания. Самостоятельное проведение изыскательских работ из-за несовершенства средств и недостатка опыта может привести к ошибочным решениям в проектировании основания строения.

Если невозможно получить копию вертикальной съёмки в местном отделении архитектуры, тогда привлекают специализированную организацию для проведения изыскательских работ. Профессиональные работники выполнят буровые работы. На основании образцов, извлечённых из шурфов, они определят глубину и рельеф залегания несущего массива.

Виды фундаментных оснований на торфяных почвах

Имея результаты геологических изысканий, фирма предложит варианты фундаментов для частного дома. В настоящее время применяют несколько вариантов фундаментных конструкций на торфе. Среди них выделяют основные конструктивные решения:

1. Норвежский вариант.
2. Плавающий фундамент с дренажем.
3. Буронабивные сваи с уширенной пятой.
4. Забивные сваи-стойки.
5. Фундамент на винтовых сваях.
6. Плитный фундамент.
7. Полная замена торфа.

Норвежский вариант

Этот тип строения фундамента пришёл к нам из Норвегии. В этой северной стране значительную площадь занимают болотистые районы, покрытые большими массивами торфа. Чтобы застраивать такие территории, был придуман соответствующий тип фундаментного основания.

Суть формирования такой конструкции заключается в следующем:

1. На строительном участке обозначают периметр будущего здания. Затем производят вторичную разметку большую по сторонам периметра на 2–3 м.
2. Согласно расчётной глубине, выкапывают котлован определённой глубины.
3. Формируют бетонные стенки и плиту днища котлована (устройство бетонного короба ниже по тексту).
4. Котлован заполняют чистым промытым песком без глинистых включений.
5. Песок покрывают слоем щебня (толщиной 100 – 150 мм). Всю площадку трамбуют.
6. Устанавливают опалубку, металлический арматурный каркас.
7. Опалубку заливают жидким бетоном.
8. После застывания бетонной плиты (через 28–30 дней после заливки) приступают непосредственно к возведению здания.

Идея норвежского варианта заключается в создании опорного бетонного короба, заполненного сыпучим материалом. Строительство бетонного короба осуществляют следующим образом:

• стенки котлована покрывают гидроизоляцией: геотекстиль, рубероид либо другой материал;
• вдоль стен устанавливают вертикальную щитовую опалубку с арматурным каркасом внутри, которую заливают бетоном;
• на дне котлована устраивают щебёночно-песчаную подушку, которую покрывают гидроизоляцией;
• устанавливают арматурный каркас, который заливают бетонным раствором;
• через 30 дней демонтируют опалубку;
• по окончании работ получают бетонный бассейн, который заполняют песком, поверх которого устраивают монолитную железобетонную плиту.

Бетонный короб «зависает» в массиве торфяника. Такая конструкция фундамента обладает высокими показателями прочности и надёжности. Одним из недостатков строительства такого короба являются большие трудозатраты и высокая стоимость производства работ.

Плавающий фундамент с дренажем

Фундамент на торфе с дренажем в отличие от норвежской конструкции не требует производства больших объёмов монолитных работ. Устройство плавающего основания дома состоит из нескольких этапов:

1. Вырывают котлован. Стенки должны быть строго вертикальными.
2. В днище ямы бурят скважины, в которые опускают дренажные трубы. Дренаж изготавливают из асбестоцементных или пластиковых труб.
3. Устанавливают дренаж по кольцевой схеме вокруг котлована.
4. Поверхности котлована укрывают рулонной гидроизоляцией.
5. Весь объём котлована, как и в предыдущем случае, заполняют чистым промытым песком, который должен быть без глинистых и других включений.
6. Поверх песчаной засыпки устраивают железобетонный плитный фундамент.

Буронабивные сваи с уширенной пятой

Способ установки буронабивных свай на торфяной почве заключается в прохождении опорами слабых грунтов и достижении ими твёрдого несущего основания. После проведения подготовительных работ приступают к выполнению следующих действий:

1. В соответствии с разметкой строительного участка производят бурение скважин с опусканием в них обсадных труб.
2. Достигнув проектной глубины, делают уширение дна скважин (способы уширения пяты сваи ниже).
3. В полости труб опускают арматурные каркасы. Затем производят заливку труб бетонным раствором с послойной трамбовкой.
4. Верхние части свай нивелируют под одну отметку.
5. Все опоры объединяют ростверком.

Бетонная пята сваи значительно увеличивает несущую способность опоры. Уширение основания сваи производят 2 способами:

• С помощью выкидной фрезы, установленной на острие бура. Достигнув проектной отметки, фреза принимает горизонтальное положение. Нож вырезает в твёрдом основании круглую площадку нужного диаметра.
• Взрывной метод применяют крайне редко, если уширить пяту по-другому не получается. Направленный взрыв образует в грунте выемку сферической формы.

Забивные сваи-стойки

Сваи забивают на глубину залегания несущих слоёв почвы. В основном на торфяниках применяют железобетонные и деревянные сваи. Деревянные опоры используют на малой толщине торфяного покрова (не более 2 – 3 м).

Железобетонные сваи погружают с помощью сваебойной установкина такую глубину, чтобы конец сваи входил в слежавшийся грунт на глубину более 300 мм. Глубину погружения сваи-стойки в толщу несущего слоя почвы определяют специальным расчётом.

Сила трения боковой поверхности сваи о торфяник настолько незначительна, что это никак не влияет на несущую способность опоры.

Верхние части сваек-стоек обвязывают ростверком. Затем приступают к возведению стен и укладке плит перекрытий.

Видео «Фундамент на торфе из винтовых свай»:

Фундамент на винтовых сваях

В последнее время большую популярность приобрели винтовые сваи. В торфяных районах фундамент на таких изделиях является лидером в выборе типа оснований зданий в этих условиях.

Винтовые сваи пришли в гражданское строительство из военной области. Опоры обладают рядом неоспоримых преимуществ перед другими видами конструкциями оснований:

• установка опор не зависит от времени года;
• винтовые сваи длиной до 3 м устанавливают вручную;
• в течение нескольких дней можно возвести свайное поле для жилого дома средних размеров;
• сваи за счёт регулирования высоты надземной части могут сформировать фундаментное основание на участках с любым углом наклона рельефа местности;
• лёгкость и компактность конструкций не вызывает трудностей в их доставке;
• простота монтажа и невысокая стоимость свай существенно экономит средства.

Основная задача винтовых опор – передать нагрузку от строения, минуя слабые слои почвы, на плотный грунт. Винт опоры должен входить в твёрдый грунт на глубину 300 мм и более. Винтовые сваи устанавливают вручную или с помощью специальной механизированной установки.

Несущая способность опоры напрямую зависит от диаметра сваи. Такую закономерность отражает таблица:

Правильно выполненная антикоррозионная защита фундамента на винтовых сваях обеспечивает продолжительность эксплуатации конструкций до 90 лет.

Плитный фундамент

Устройство плитного фундамента подразумевает наличие твёрдого грунтового основания. Для обеспечения надёжной устойчивости железобетонной плиты на торфянике поступают следующим образом:

1. При небольшой толщине торфяного слоя почвы его попросту удаляют.
2. Выкапывают котлован до слоя несущего грунта.
3. Взамен вынутого органического грунта котлован заполняют сыпучим материалом (песком).
4. Сверху устанавливают опалубку по периметру основания дома.
5. Установленный в опалубке металлический каркас заливают бетонным раствором.

После полной выемки органической почвы фундаментную плиту возводят на минеральном слое слежавшегося грунта. Плита служит полом подвала.

Стены подвала возводят из различного кладочного материала или из монолитного железобетона. Выбор первоосновы стен зависит от величины нагрузки от строения и доступности тех или иных материалов.

Подвал закрывают плитами перекрытия. Затем переходят к возведению стен и дальнейшему строительству объекта.

При проведении вышеуказанных работ нельзя забывать об обязательной гидроизоляции фундаментных конструкций как снаружи, так и внутри подвального помещения.

Полная замена торфа

Так же как и при устройстве плитного фундамента, органический массив удаляют. Сделанную обратную засыпку выдерживают на протяжении длительного времени. Засыпку делают из завезённого грунта, имеющего достаточную величину расчётного сопротивления.

В течение нескольких месяцев засыпка даст осадку и достаточно уплотнится. Чтобы сократить срок естественной усадки, засыпку послойно трамбуют.

На новом грунтовом основании возводят такой тип фундамента, который соответствует нагрузке от веса строения и расчётному сопротивлению нового грунтового основания. Чаще всего строят монолитный ленточный фундамент либо возводят столбчатые конструкции.

Из-за особых условий расчёт и проектирование фундамента на торфе лучше доверить специализированной организации. Если хозяин взялся делать это самостоятельно, то обязательно нужно предварительно изучить максимум информации по данной тематике и проконсультироваться со специалистами.