Плитный и свайный фундамент на пучинистых грунтах

Строители, возводящие фундамент на пучинистых грунтах, должны обладать особыми знаниями и иметь солидный опыт работ. В противном случае будут допущены ошибки и силы пучения грунта разрушат основания вашего дома.

Что такое пучение грунта?

Пучение — это свойство грунта увеличиваться в объёмах при понижении температуры до минусов. Ведь давно известно, что вода при замерзании расширяется на 9–10% от первоначального объёма. Таким образом, избыточная заледеневшая влага в грунте, способствует расширению почвы, но так как грунт вниз двигаться не может, увеличивается давление снизу на подошву основания и её выталкивает из земли.

Не все виды грунтов подвержены пучению, а только те, которые впитывают воду подобно хозяйственной губке: глина, суглинок, чернозём, супесь.

Очень важно, перед началом работ по возведению фундамента, знать уровень грунтовых вод (далее, УГВ) и величину промерзания почвы на участке. Высокий УГВ ―как следствие, верхние слои будут влажными практически круглый год, что увеличивает их способность к пучению. А от величины промерзания зависит какая толщина грунта расширяется.

Различают два вида пучения грунтовых вод в соответствии с направлением сил:

• вертикальное;
• касательное.

Разрушительно влияет не только факт выталкивания строения из земли, но и неравномерное проседание во время оттаивания.

Какой тип фундамента выбрать?

На пучинистых грунтах возводят фундаменты, способные сохранять устойчивость при касательном пучении.

Под воздействием этой силы, основания выталкивается в результате трения, между грунтом, меняющем объём, и стенками опоры дома.

Тяжёлые дома с фундаментом, заложенным ниже уровня промерзания, противостоят силам пучения грунтов с высоким уровнем грунтовых вод благодаря своей массе, а для лёгких конструкций возводят опоры следующих типов:

• плитный фундамент;
• ленточный фундамент;
• столбчатый фундамент;
• свайный фундамент.

Малозаглубленные типы оснований

К малозаглубленным типам оснований относят плитный и ленточный. Они неплохо себя зарекомендовали на пучинистых грунтах и особенно популярны при строительстве лёгких конструкций: гаража, бани, беседки, летней кухни.

Отличительная черта плитного фундамента в том, что такой вид основания легко поднимается и опускается вместе с грунтом — «плавающая» платформа, которая не нанесёт ущерба строению.

Удобен плитный фундамент и при строительстве гаража, ведь монолитная плита послужит полом. Бетонное основание сделать самостоятельно несложно: достаточно залить цементный раствор или положить готовые плиты в котлован.

Недопустимы заглублённые сборные конструкции фундаментов на пучинистых грунтах, поскольку неравномерная нагрузка касательных сил пучения вод сработает на разрыв основания.

При строительстве гаража и других лёгких строений, малый вес здания не способен уравновесить касательное пучение. Если вы планируете ленточный фундамент, то необходимо расширить его подошву, которая сработает в почве как анкер и затруднит выталкивание платформы.

Достоинства плитного фундамента

Главное преимущество плитного основания в надёжности и долговечности.

Но это ещё не все:

• высокая несущая способность;
• устойчивость при воздействии сил пучения;
• простота монтажа;
• можно сделать самостоятельно;
• снижение отрицательного воздействия грунтовых и талых вод на конструкцию;
• возможность построить цокольный этаж.

Однако, при такой массе положительных качеств, у этого типа фундаментов есть значительный недостаток — большие финансовые траты на материал.

Столбчатый фундамент

Одним из условий надёжности основания на пучинистых грунтах является его заложение ниже уровня промерзания. В некоторых регионах страны эта отметка может находиться на значительной глубине, свыше 2,5 м. В таких случаях используют свайные и столбчатые типы фундамента.

Столбчатые опоры возводят из:

• камня;
• бетона;
• кирпича;
• бутобетона;
• железобетона.

Материал выбирают в зависимости от местности и характеристик здания: массы, высоты.

Для уменьшения нагрузки на грунт, попросту говоря, чтобы дом не «утонул» в почве, подошву столбов нужно сделать шире или положить плиту большую по размерам. Такой анкер не даст силам пучения вытолкнуть фундамент.

Промежуток между столбами не должен превышать 2,5 м, а сечение зависит от выбора материала.

Обустройство кирпичной опоры на сильнопучинистых почвах и большой глубине сделать невозможно. Уровень грунтовых вод в шурфах высокий, земля размягчённая, и осыпается.

Ленточное и свайное основание

Проектирование и возведение домов на основании из сваи, профессиональные строители считают наиболее устойчивым. Поскольку такой тип платформы сводит до минимума свойства грунта к морозному пучению, а площадь основания сваи настолько мала, что воздействием касательных сил можно пренебречь.

Сваи можно применять при строительстве в любом регионе России, глубина их заложения достигает 12 м, а при использовании сборных свай до 24 м, а значит уровень промерзания пройден. Посмотрите видео, как построить свайный фундамент.

Сваи различают:

• винтовые;
• буронабивные;
• деревянные;
• железобетонные;
• шпунтовые;
• трубобетонные;
• грунтоплавленые.

В частном строительстве часто из-за невозможности подъезда строительной техники и удорожания, связанного с её вызовом, применяют при строительстве винтовые сваи. Они легко монтируются и доступны по цене.

Забиваемые сваи при строительстве на пучинистых грунтах применяются в основном для тяжёлых конструкций, поскольку не способны сопротивляться силам вертикального пучения.

При строительстве свайных фундаментов, ростверк монтируется висячий, выше земли на 30–40 см, иначе при сезонном расширении грунта, его оторвёт от свайных опор.

Таким образом, винтовые сваи наиболее подходящий материал для строительства на почвах с высоким уровнем грунтовых вод, подверженных морозному пучению. Они выгодны по цене в сравнении плитными фундаментами, несложно монтируются и пригодны для всех видов построек.

Свайные опоры фундамента переносят нагрузку от массы строения на неподвижный пласт глубинного грунта. Что позволяет вести строительство даже при наличии близкого расположения грунтовых вод, на почвах с низкой плотностью, где не всегда плитные фундаменты гарантируют требуемую нормами надёжность.