Строим фундамент на глине

Строим фундамент на глине

Фундамент на глинистой почве

Легко и просто построить дом можно только на бумаге. На самом деле строительство – это очень важный и ответственный процесс, в котором каждый этап требует много внимания, сил и времени. Большое значение при возведении жилого дома имеет правильный выбор основания. От этого зависит прочность и долговечность всего сооружения.

Прежде чем выбрать тип фундамента для дома необходимо тщательно изучить и проанализировать грунт на участке строительства. На основании проведенных исследований рассчитывается несущая способность фундаментальной основы. В большинстве регионов России преобладает глинистый грунт, следовательно, нужно подробнее рассказать об особенностях строительства фундамента на таком типе почвы.

• Характеристики глинистого грунта и его виды
• Особенности строительства фундамента на глинистой почве
• Строительство ленточного фундамента на глинистом грунте
• Разметка участка
• Земляные работы
• Создание опалубки и армирующего пояса
• Заливка бетонного раствора
• Строительство свайно-винтового фундамента на глинистом грунте
• Фундамент на сваях из асбестоцементных труб

Виды глинистых почв

В зависимости от доли чистой глины в составе конкретного грунта, глинистую почву принять называть так:

• Глина — это почва с чистым содержанием глины не менее 30 %.
• Суглинок — часть глины составляет в таком грунте порядка 10 %.
• Супесь — пропорция содержащейся глины в почве находится между 5 % и 10 %.

Также различают ледниковую и аллювиальную глину:

• Ледниковая глина имеет повышенную несущую способность. Она может выдерживать значительные нагрузки от бетонного фундамента. Но только в том случае, если залегает достаточно глубоко. При верхнем залегании обладает повышенной пластичностью.
• Аллювиальную глину можно повстречать на низменностях, недалеко от водоемов. Ее высокие пластичные свойства заставляют воздерживаться от строительства зданий на такой почве. Под фундаментом глина такого типа быстро поплывет, что может привести к появлению трещин на стенах здания. В случае крайней необходимости возведение фундаментов производится на сваях.

Технология укладки фундамента

Как уже было сказано, столбчатый фундамент представляет собой одну из самых прочных конструкций, применяемых для глинистых почв.

Необходимые инструменты и приборы:

• асбестоцементная труба;
• гравийный камень;
• арматура;
• прибор для бурения скважин;
• раствор бетона.

Вариант укладки фундамента № 1

1. На участке проделывают отверстия, имеющие диаметр 20−25 см. Их глубина должна быть ниже уровня промерзания почвы (как минимум 0,5 м).
2. В полученные траншеи высыпают гравийный камень, а затем укладывают в каждую из них асбоцементную трубу и заливают ее раствором. Следует отметить, что цемент выкладывают поэтапно, утрамбовывая его по ходу работы.
3. Следующий шаг — это укрепление арматуры в каждом отверстии.
4. Устанавливают опоры на расстоянии 200 см друг от друга.

Вариант укладки фундамента № 2

Данный способ более дешевый, но не менее качественный. Этот метод применяют для тех участков, где есть грунт водонасыщенного типа.

1. Отмечают место для будущего фундамента.
2. Снимают верхний слой почвы.
3. На местах будущих опор делают отверстия размером 0,4 и 0,6 м и глубиной 0,5 м.
4. В полученные скважины насыпают песок с гравием.
5. Полученные скважины немного увлажняют и вручную утрамбовывают. Если необходимо, досыпают песок и вновь утрамбовывают.
6. На песочные подушки устанавливают сваи, обработанные антисептиком. Как правило, их укладывают в 2 слоя. Верхний обрабатывают рубероидом для создания гидроизоляционного эффекта.
7. Закрепляют блоки между собой с помощью цемента.

Фундамент на глине и морозное пучение

Что такое морозное пучение, чем оно опасно? Существует специальная область инженерной геологии, называемая мерзлотоведение, исследующая особенности промерзшей земли и способы предотвращения деформации в этих непростых условиях.

Влажная глинистая почва промерзает долго, неравномерно, образуя невидимые глазу поры. Вода в крупных кавернах превращается в лед, цементируя почвенный слой, становящуюся крепче скальной породы. Замерзая, объем увеличивается на девять процентов. С началом весны «скала» вновь становится грязью.

После замерзания пор вода продолжает подсасываться из нижнего горизонта, постоянно поддерживая влажность. Высокий водный пласт дает много воды, образуя целые ледяные прослойки, которым по силам приподнять дом, вспучить железобетон или деформировать огромные территории. По весне, с началом таяния ледяных сюрпризов, здания, построенные без учета специфики, просаживаются, покрываются сетью трещин, иногда оказываясь неремонтопригодными.

Другой сложностью является способность смерзания водонасыщенного грунта с опорной частью дома. Возникающее давление столь велико, что может сломать опоры как спички. Воздействие идет на вертикальные стены по касательной, в результате чего строение просто поднимается над поверхностью земли. Избегая такого исхода, необходимо продумать, создать гидроизоляцию рулонными материалами. Они снизят сцепление, заставят мерзлоту проскальзывать по поверхности, не нанося вреда.

Для строителей-профессионалов фундамент на глине и борьба с морозным пучением не представляются чем-то из ряда вон сложным. Существуют различные способы, нивелирующие разрушительное воздействие – от использования химических компонентов до дренирования и осушения участка.

При возведении дома на пучинистой почве нужно обязательное предварительное геологическое исследование, чтобы после завершения строительства дом не преподнес после окончания зимнего периода неприятного сюрприза. При самостоятельном строительстве небольших объектов необходимо руководствоваться нормативами возведения сооружений на непростых землях и учитывать высокую коррозионную агрессивность.

Как правильно подобрать фундамент на глине?

Перед тем, как окончательно решить, какой именно тип основания будет стоять на участке с глинистой почвой, стоит учесть:

• водонасыщенность глины. Чем ниже содержание влаги, тем выше степень несущей способности;
• размеренность прохождения глинистых прослоек на разных уровнях. Если под плодородным слоем идет неразбериха почвенного “пирога”, но вашему объекту подойдет только свайная технология. Она не зависит от этих прослоек, а опирается исключительно на твердый несжимаемый грунтовый слой;
• уровень прохождения грунтовых вод. Если они подступают слишком близко к фундаменту, ленточный тип противопоказан, буронабивная технология обречена на фиаско;
• вес планируемого здания. Ведь особенности земли и масса строения – главные факторы, влияющие на подбор основания;
• степень промерзания земли в регионе. В сочетании с повышенным УГВ создаются особо агрессивны условия, с которыми справятся только забивные железобетонные сваи;
• ландшафтные перепады высот. Пригорки и овраги растягивают строительную смету в несколько раз. Если, конечно, не было принято решение строить на сваях. Винтовые или забивные опоры просто закупаются разной длины. После окончания монтажа срезаются по единому горизонту.

Как определить количество глиняных примесей?

• Глина – более 30% в составе грунта.
• Суглинок – 10% от общего состава.
• Супесь – содержание колеблется в пределах 5-10%.

Определяют процентное соотношение примеси в почве сначала «на глазок», слепив обычную «колбаску». Чем она эластичней, тем сложнее вести строительство.

Глубина промерзания земли – второй важный фактор

• Для Москвы она составляет 1,35 м
• Санкт-Петербурга – 1,14 м
• Владимира – 1,44 м
• Вологды – 1,51 м
• Нижнего Новгорода – 1,49 м

При возведении дома на пучинистом участке необходимо недостатки земельного надела превращать в достоинства. Базис дома способен выдержать огромные нагрузки при глубоком залегании грунтовых вод. Создается надежная конструкция, на которой можно даже сэкономить. При небольшом залегании водного пласта лучше сразу останавливать выбор на свайных опорах.

Фундамент на глине, созданный на сваях, не будет дороже ленточного, при этом во много раз качественнее и надежнее. В этом видео есть не только процесс монтажа, но и съемки с предварительных инженерно-геологических изысканий:

Основные повреждения построек происходят при строительстве своими силами.

• Просаживается основание, дом постепенно погружается «под землю».
• Выпучивание дома происходит на влагонасыщенной поверхности при увеличении объема в момент промерзания. Промерзание на метр смещает почву на 15 см.
• Боковые дефекты, приводящие к отрыву верха от низа, часто случаются при чрезмерном заглублении.

Фундамент на глине: делаем правильно

В первую очередь выполняется обратная засыпка, представляющая сформированный песочно-щебневой подушки в траншее. С одной стороны, это увеличивает себестоимость конструкции, а с другой обеспечивает надежный базис.

В российских регионах с холодными и затяжными зимами необходимо сооружать дренажные траншеи, отводящие жидкость. Хорошо зарекомендовали себя на практике свайные основания, выполненные из железобетона или на вкручиваемых опорах.

Дом на опорах – оптимальный выбор фундамента на глине. От размера несущих столбов зависит глубина проникновения до участков твердого грунта. Такое базис не будет размываться или промерзать, позволяя дому стоять крепко и долго. При расчете надо помнить, что каждая опорная точка берет на себя определенную нагрузку, которая в сочетании с глубиной залегания может требовать разные свайные конструкции.

1. Винтовые. Самый недорогой вид. Представляют собой металлические столбы, вкручиваемые в грунт. Срок службы составляет полвека. Надежнее, но и дороже примерно в два раза изделия, имеющие литые наконечники.

2. Забивные. Наиболее оптимальными для фундамента на глине считаются забивные изделия, для установки требуется использование спецтехники. Если винтовая способна выдержать пять тонн, то железобетонная способна удержать уже порядка 60 тонн. В процессе изготовления сваи из железобетона внутрь формы крепится каркас из арматуры, который затем заливается бетоном. После того, как бетон застынет, производится распалубка и «выстаивание» материала до набора проектной прочности. Необходимо избегать нарушений технологии. Достойное качество можно получить, создавая сваи на сертифицированном производстве, ведущемся строго по ГОСТу.

Свая забивается в землю при помощи огромного усилия специального молота копра, поэтому чтобы она не разрушилась, прочность должна соответствовать проектной.

Далее столб должен выдержать нагрузку в десятки тонн. Транспортировка железобетонных изделий сложнее, затратнее и требовательнее. Поэтому стоимость ж/б конструкций может быть дороже предыдущих.

3. Буронабивные. Представляют собой ж/б столбы, создаваемые в процессе строительства на участке. Для их установки бурят отверстия, осушают их и создают в полости песчаную подушку. В образовавшееся отверстие погружают армокаркас, который заливают бетонной смесью. Такой способ подходит только в случае малого заглубления.

Вывод

Фундамент на глине, выполненный винтовыми или железобетонными сваями, долговечен. Стальные бесшовные трубы со стенками определенной толщины (от 4 мм), прошедшими антикоррозийную обработку со всех сторон сделаны с лопастями на концах. За счет этого конструкция легко проходит даже мерзлый грунт, одновременно уширяя основание. Во избежание коррозии металлических поверхностей в существующую полость заливается или засыпается бетон.

Сваи устанавливаются по периметру здания, над ними будут возводиться несущие стены. Если здание массивное, рекомендуется создавать свайное поле, поверх которого крепится ростверк, связывающий всю конструкцию воедино.
Свайный железобетонный фундамент на глине прослужит не менее века, выдерживая большие нагрузки. Из безусловных плюсов можно назвать незначительную стоимость работ, возможность использовать сваи неоднократно, возможность круглогодичного монтажа. Минусами считается невозможность обустроить подвальное помещение, необходимость привлечения спецтехники.

Не стоит бояться начинать стройку на пучинистой земле. Достаточно грамотно создать опорную зону, чтобы избежать множества проблем в дальнейшем. Доказательством тому могут послужить отзывы владельцев подобных участков:

Особенности застройки

Так что возникает справедливый вопрос, какой фундамент лучше на глинистой почве? Технологии строительства шагнули на небывалые высоты, поэтому сейчас можно эффективно противостоять любым негативным факторам, которые мешают осваивать все новые и новые земли под застройку. Но для начала нужно будет определить сам тип почвы, так как в некоторых случаях она не будет считаться глинистой, и нет смысла проводить столь сложные и дорогостоящие работы, если можно ограничиться стандартной основой.

Но если опасения подтвердились, и грунт действительно относится к типу повышенной сложности, то вопрос, как сделать фундамент на глинистой почве, приобретает актуальность. В самом начале нужно будет изучить несколько дополнительных характеристик, которые оказывают существенное влияние на ход работ:

• • разновидность глины, которая преобладает в структуре грунта;
• • глубину залегания и количество грунтовых вод на местности застройки;
• • климатические особенности региона и глубину промерзания грунта;
• • приблизительную массу строения и удельное давление на грунт в каждой точке;
• • наличие подвала, а также его глубину и толщину стенок.

Все эти критерии будут оказывать существенное влияние на строительные работы, поэтому стоит отнестись к ним очень серьезно. Можно посмотреть, как строят фундамент на почве глинистого типа на видео, чтобы визуально понаблюдать за работой профессионалов и взять для себя полезные приемы, которые могут пригодиться уже на своей стройке.

Столбчатый фундамент на глинистой почве

Строительство основания столбчатого типа требует соблюдения все того же условия – он должен быть хорошо заглублен. Технология строительства на глинистых грунтах в данном случае выглядит следующим образом:

• При помощи специального оборудования в грунте буквально просверливают отверстия нужной глубины – ниже слоя промерзания.
• В отверстия засыпают щебень.
• Затем их бетонируют так, чтобы над поверхностью земли получились столбы необходимой высоты.

Нужно сказать, что фундамент в таком случае обходится достаточно недешево.

Если столбчатое основание заглублено недостаточно хорошо, то в первый же год, после замерзания а затем оттаивания грунта, здание может сильно перекоситься. Собственно, это и происходит со многими дачными каркасными домами.

Негативное влияние глинистого грунта на фундамент

Перемена физических характеристик почвы в течение года может оказаться фатальной для основания здания. Если фундамент был заложен без учета особенностей грунта, рано или поздно он подвергнется различным деформациям, что весьма негативно скажется на всем строении в целом.

Основные из деформаций – это:

• выпучивание;
• проседание;
• смещение со сдвигом.

Основной причиной выпучивания или бокового смещения фундамента является неправильно выбранный его тип и глубина закладки. При замерзании почва увеличивается в объеме, оказывая губительное давление на фундамент.

Железобетонная плита, которая обустраивается по всей площади будущего дома, — одно из самых надёжных оснований, на нем можно возводить здание любого размера. Плитная технология – лучший вариант при высоком залегании грунтовых вод на всех типах глинистой почвы.

В этом случае дому будут не страшны сезонные колебания грунта, т.к. смещению подвергается все основание, а не отдельные его части.

Основными недостатками плитной технологии являются сложность обустройства и высокая стоимость фундамента.

Глинистая почва состоит из мельчайших чешуек, между которыми может хорошо накапливаться влага. Это приводит к тому, что такой грунт приобретает свойство «пучинистости» — он солидно увеличивает объем, когда влага в нем начинает замерзать. Это свойство необходимо обязательно учитывать при постройке фундамента на глинистой почве. В связи с тем, что глинистая почва может вытеснять фундамент в холодное время года – пространство вокруг фундамента на вашем участке придется засыпать песком. Такая обратная засыпка приведет к некоторому удорожанию строительства.

Перед тем, как начинать составлять проект фундамента – на вашем участке необходимо провести изыскательские работы.

Проверка состояния грунта состоит из следующих составных частей:

• Оценка качества грунта на различных горизонтах,
• Проверка уровня залегания грунтовых вод,
• Вычисление уровня промерзания грунта.

Бурим шурф для анализа почвы на участке

Для того, чтобы провести комплексную проверку состояния грунта необходимо весной, во время высокого уровня стояния грунтовых вод пробурить на месте будущего строения шурф глубиной около 2,5 метров. Грунт, поднятый с различных горизонтов шурфа, даст вам полное представление о строении и влажности почвы. Глубина же промерзания грунта вычисляется исходя из максимальных зимних температур за предшествующие периоды и собственно характеристики грунта, как глина, например, промерзает на уровень отличный от песчаной почвы.

Проведение дренажных работ

В том случае, если на вашем участке фиксируется высокий уровень грунтовых вод, а тем более, если он превышает уровень промерзания грунта – перед постройкой фундамента необходимо провести дренажные работы. Постройка дренажной системы включает в себя формирование траншей с галечной засыпкой вокруг будущей постройки, которые будут отводить воду в сторону от здания. Дренажная система также может быть выполнена в виде труб с отверстиями, которые располагаются под землей и имеют уклон, который также способствует отводу воды.

Дренажная система на участке

Типы фундаментов на глинистых почвах

В зависимости от характеристик глинистых грунтов на вашем участке, степени содержания в них глины, песка и воды – профессиональные строители рекомендуют формировать под будущие строения следующие типы конструкций фундаментов:

• Ленточный фундамент
• Свайный фундамент
• Комбинированный ленточно-свайный фундамент

Каждый из них имеет некоторые нюансы в строительстве. Рассмотрим, как построить такие фундаменты своими руками.

Строим ленточный фундамент на глинистой почве

Ленточный фундамент представляет собой бетонный монолит, который опирается на грунт большой площадью своего основания. Бетонная лента такого фундамента должна быть расположена под всеми несущим стенами, вне зависимости, наружными они являются или внутренними.

Технология устройства ленточного фундамента

Постройка данного фундамента является довольно трудозатратной, но, тем не менее, такой ленточный фундамент на глинистой почве позволяет выдержать вес большого, солидного строения.

После составления проекта ленточного фундамента его необходимо перенести на местность. Перед этим со строительного участка лучше убрать слой плодородной почвы, так как его можно выгодно использовать в других частях вашего «имения».

Разметка под постройку ленточного фундамента (как, впрочем, и любого другого) производится при помощи колышков и натянутых шнуров. При постройке прямоугольника измеряются строительной рулеткой не только его стороны, но и диагонали. Таким образом достигается построение идеальных прямых углов.

Разметка прямого угла для фундамента

1. Земляные работы при постройке ленточного фундамента заключаются в рытье траншеи . Глубина траншеи обычно чуть превышает глубину промерзания грунта, а ширину в нашем случае лучше принять побольше. Дело в том, что помимо строительства деревянной опалубки для бетонного раствора в траншеи нам придется еще проводить обратную засыпку песком, для того, чтобы исключить деформацию фундамента при замерзании и расширении глинистой почвы.
2. На дно траншей укладывается песок, который плотно утрамбовывается. Сверху на нем размещается утрамбованная щебенка.
3. На дне траншеи можно создать и опорную подушку из бетона толщиной около 10 сантиметров. Она будет шире, чем бетонная лента и будет распределять давление фундамента и строения на большую площадь.
4. Опалубка под заливку бетона строится из вбитых в землю (или заранее установленных в бетоне подушки вертикальных опорных столбов и нашиваемых на них прочных досок. Противоположные стороны опалубки можно соединить стяжками из деревянных брусков.

Опалубка и армирование фундамента

Строим столбчатый фундамент на глинистой почве

На глинистой почве также можно построить столбчатый фундамент. Для этого можно использовать как готовые опоры (железобетонные столбы или винтовые сваи), так и формировать буронабивные сваи.

Винтовые опоры – изготовленные из прочных металлических труб можно закручивать в землю простыми механическими воротами, а вот для размещения железобетонных свай придется воспользоваться услугами строительной техники.

Строительство свайного фундамента

Своими руками можно сформировать буронабивные сваи. Для этого на выбранных местах (под всеми углами строения, местами примыкания внутренних несущих стен и не реже, чем через 2,5 метра по прямой) бурятся скважины большого диаметра. На их дно укладывается песчаная и щебеночная подушка и заливается 10-сантиметровая бетонная опора. В скважины помещаются трубы (из полимеров, асбестоцемента или металлические). Внутри труб формируется многоярусная металлическая армирующая конструкция, которая затем заливается бетонным раствором.

Буронабивной фундамент на глине

Строим комбинированный свайно-ленточный фундамент на глинистой почве

При строительстве на глинистой почве можно совместить опорные столбы и ленточный фундамент. В этом случае столбы (или сваи) будут уходить ниже уровня промерзания грунта, а ленточный фундамент не будет иметь столь глубокое залегание.

При формировании такого фундамента металлический каркас опор и металлический каркас ленточного фундамента необходимо соединить в единую конструкцию.

Свайно-ленточный фундамент на глине

Типы фундаментов для глинистой почвы

Для глинистых грунтов подойдет ленточное основание, плитный фундамент либо сваи, но с некоторыми оговорками. Какой фундамент лучше выбрать для участка с суглинистой почвой или глиной зависит от глубины прохождения грунтовых вод. Если горизонт их залегания проходит близко к поверхности, это может значительно осложнит строительство и даже сделать его невозможным. Фундамент в таком грунте должен залегать глубоко, что потребует дополнительных затрат в связи с большим объемом земляных работ.

1. Ленточный фундамент (или лента) представляет собой железобетонную полосу с равным поперечным сечением по всей длине, проходящую по периметру дома и под внутренними несущими стенами. Может быть мелкозаглубленным и заглубленным. Также конструкция ленточного фундамента бывает монолитной, залитой на месте из железобетона с помощью специальной рамирующей формы – опалубки. Другой вариант — сборная лента, сложенная из готовых железобетонных блоков.

Ленточный фундамент на глинистой почве может быть только заглубленным. Основание закапывается в землю на глубину ниже уровня промерзания почвы зимой. Для повышения устойчивости и способности противостоять пучению грунта основание ленты делается шире чем основная часть на 30 %.

2. Плитный. Представляет собой цельную плиту из железобетона, верхняя поверхность которой выступает в качестве пола. Также как и лента плита может быть монолитной или сборной. Отличается небольшой глубиной залегания. Плитный фундамент считается универсальной конструкцией и подходит для любых грунтов и строений. Высокая стоимость такого фундамента – единственный фактор, ограничивающий область его применения.

Мелкозаглубленные фундаментные конструкции категорически не подходят для глинистых грунтов. Армированная плита из железобетона является исключением. Это так называемый плавающий фундамент. Плита в отличие от статичных видов оснований противостоит давлению грунта не за счет высокой сопротивляемости, а за счет пластичности и способности амортизировать. Движение грунта вызывает колебания по вертикали плиты вместе со стоящей на ней постройкой, тем самым спасая ее от разрушения.

3. Свайный фундамент. Состоит из длинных металлических труб с лопастями на концах, похожими на резьбу шурупа – свай. С помощью лопасти свая закапывается в почву. Сваи устанавливают по контуру внешних и внутренних несущих стен дома в точках пересечения и наибольшей нагрузки от здания.

Сваи вкручиваются глубоко в грунт до твердых пород ниже уровня промерзания и горизонта залегания грунтовых вод. В отличие от плавающих глиняных пластов нижние слои грунта неподвижны и являются надёжной опорой для фундамента.

Глинистый грунт на участке — не приговор! Несмотря на ряд недостатков, глина имеет неплохую несущую способность, поэтому при правильном подходе к делу строить дом можно и на ней. Залог прочности и долгих десятилетий безаварийного существования — соблюдение технологии строительства с учетом всех особенностей грунта на участке.