Описание пучения грунта и чем это грозит фундаменту

Показатель давления грунта и его влияние на фундамент

Данный показатель означает давление паутинистого грунта, в частности — на фундамент постройки. Лед в земле может достигать огромных масс, которые способны вымещать фундамент на поверхность.

Выделяют два вида типа выталкивающего воздействия на основание дома:

• Вертикальное выталкивающее воздействие. Оно происходит вследствие пучения слоев почвы, расположенных под основанием здания.
• Касательное выталкивающее воздействие, происходящее вследствие пучения грунта, контактирующего с боковыми стенками фундамента.

Вертикальная сила наносит меньше вреда фундаменту. Деформации незначительные, и их можно заранее предотвратить. Для этого необходимо использовать для устройства фундамента только качественные компоненты, и делать основание строения ниже глубины промерзания.

При воздействии касательной силы, грунт не просто поднимается вверх, но и расслаивается. Это может повлечь полноценное разрушение здания, стоящего на нем. Особенно опасно такое явление, если дом имеет небольшую массу.

Схематически воздействие выталкивающих сил на основание дома представлено в следующей таблице:

А — давление фундамента на грунт. Б — сопротивление грунта. В — выталкивающие силы. Г — касательные боковые силы. УГВ — уровень грунтовых вод. УПГ —  уровень промерзания грунта.
Неправильный способ закладки фундамента. Фундамент, заложенный выше уровня промерзания грунта, выталкивают силы вспучивания, поднимая его на высоту (а).	Правильный способ закладки фундамента. Фундамент, заложенный ниже уровня промерзания грунта, не испытывает давления промерзлого грунта.

Теплоизоляция фундамента как способ избежать морозного пучения | ДОМ ИДЕЙ

Перекосы фундаментов, вызывающие трещины в стенах, которые обычно появляются в весенний период, доставляют владельцам множество неприятностей. Цена устранения подобных дефектов весьма высока.

Решение актуальной проблемы

В практике строительства и эксплуатации зданий довольно часто встречаются случаи повреждения конструкций силами морозного пучения грунта.

Большую часть наших грунтов составляют суглинки и глины. Они способны накапливать в себе воду, которая, замерзая, увеличивается в объеме.

Это влечёт за собой увеличение объема находящегося под фундаментом грунта. В результате возникают неравномерно распределённые по периметру конструкции усилия, выталкивающие фундамент. При оттаивании водонаполненные грунты становятся более пластичными, вызывая проседание фундаментов и, как следствие, перекосы стен подвала, появление трещин и локальных разрушений.

Особенно страдают от этого малозаглублённые фундаменты домов и различных пристроек, наружных лестниц и веранд, а так же отмостка и площадки перед домом. Подобные деформации могут происходить регулярно, из года в год, приводя к полному разрушению конструкций.

Традиционно для предотвращения подобных пучинистых явлений предпринимают дополнительные меры. Эти мероприятия предусматривают устройство под фундаментом песчаной и использование для обратной засыпки непучинистого грунта. Обычно подобную засыпку выполняют шириной м от стен в пределах глубины промерзания, составляющей в наших условиях в среднем 1,8-2 м.

При этом вблизи самой поверхности земли, под отмосткой стараются использовать материал, обладающий некоторой теплоизолирующей способностью, например, шлак. Стоимость подобных мер невысока, но полностью избавиться от проблемы, как правило, не удаётся.

Совсем исключить воздействие сил морозного пучения можно только путем ликвидации самой причины их возникновения, то есть промерзания грунта. Для этого нужно просто теплоизолировать грунт по всему периметру здания.

К подобной теплоизоляции предъявляются повышенные требования. Материал должен быть водонепроницаем, водостоек и достаточно прочен. Для подобных целей идеально подходит экструзионный пенополистирол, выпускаемый в виде строительных плит различной толщины.

С помощью подобной плитной теплоизоляции можно поддерживать положительную температуру грунтов, находящихся в основании здания и тем самым избежать воздействия пучинистых явлений на элементы фундаментов.

Применение экструзионного пенополистирола является предпочтительным из-за высоких прочностных характеристик самого материала, практически нулевого водопоглощения и, как следствие, продолжительной эффективной работе (более 50 лет) в грунтовых условиях.

Технология утепления фундамента и отмостки

Вокруг дома откапывают грунт на глубину 50-60 см. Ширина траншеи должна обеспечить укладку утеплителя. Исходя из того, что глубина промерзания грунта на Урале составляет примерно 1,8-2 м, рекомендуемая ширина полосы утеплителя в зависимости от типа грунта должна быть 1,5-2 м.

На схеме обозначены:

1. Внешняя стена.

2. Гидроизоляция.

3. Облицовка цоколя.

4. Отмостка.

5. Фундамент.

6. Экструзионный утеплитель.

7. Песчаная подушка

8. Обратная засыпка.

Первым делом на дно траншеи насыпают слой песка толщиной не менее 20 см, устраивают небольшой уклон песчаной подушки в сторону от фундамента и тщательно утрамбовывают. На песок укладывают плиты экструдированного пенополистирола.

Следует заметить, что помимо способности сохранять высокие теплозащитные характеристики в грунтовой среде, экструдированный пенополистирол является материалом, способным воспринимать достаточно большие нагрузки, даже дорожного покрытия вместе со стоящим на нём автомобилем.

Толщина плит принимается в зависимости от коэффициента теплопроводности утеплителя. Лучше взять с запасом, от 100 мм, укладывая плиты в два слоя.

Уровень потерь тепла через наружные углы значительно превышает теплопотери через прямолинейные поверхности, поэтому в зоне углов на расстоянии 1,5-2 м от угла укладывают утеплитель толщиной в 1,5 раза большей, чем по периметру.

Сверху утеплитель засыпают слоем песка толщиной не менее 30 см.

Немаловажное значение имеет тот факт, что предлагаемая технология может быть реализована как при возведении новых домов, так и в процессе эксплуатации существующих построек, причем размещение теплоизоляционного материала по периметру здания позволяет не только защитить грунт от промерзания, но и утеплить подвальные помещения и тем самым значительно снизить неоправданные потери тепла

МЕРОПРИЯТИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МАЛОЗАГЛУБЛЯЕМЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

6.4.
Малозаглубляемые фундаменты на локально уплотненном основании нашли применение
при строительстве зданий и сооружений сельскохозяйственного назначения на средне-
и слабопучинистых грунтах. Локальное уплотнение грунтов достигается забивкой
фундаментных блоков в грунт или установкой сборных блоков в гнезда,
вытрамбованные при помощи инвентарного уплотнителя динамическим способом, что
повышает степень индустриализации строительных работ, снижает стоимость,
трудовые затраты, и расходы стройматериалов.

Локально
уплотненное грунтовое основание под фундаментом приобретает улучшенные
физико-механические свойства и имеет значительно большую несущую способность. В
результате повышенного давления на грунт и его большей плотности резко
снижаются деформации основания при замерзании и оттаивании грунта.

Экспериментальными
исследованиями по определению деформации морозного пучения под давлением в
природных условиях было установлено, что при промерзании локально уплотненного
основания ниже подошвы фундамента на 60-70 см величина морозного выпучивания
фундамента составляет: при давлении на грунт в 1 кгс/см2 – 5–6 мм; 2
кгс/см2 – 4 мм; 3 кгс/см2 – 3 мм; 4 кгс/см2 – 2
мм и при давлении 6,5 кгс вертикальных перемещений у фундамента не наблюдалось
в течение двух зим.

Применение
локального уплотнения грунтов, в основании на средне- и слабопучинистых грунтах
дает возможность использовать промерзающий грунт в качестве естественного
основания с глубиной заложения фундаментов на 0,5-0,7 от нормативной глубины
промерзания грунтов. Так, например, для средней полосы Европейской территории
СССР заложение фундаментов можно принимать на 1 м от планировочной отметки с
условием локального уплотнения грунтов.

Подготовка
оснований под малозаглубляемые фундаменты должна производиться в следующем
порядке:

а)
срезка растительно-дернового слоя и подсыпка, грунта, не содержащего
растительных включений;

б)
локальное уплотнение грунтов в основании столбчатых фундаментов путем забивки
инвентарного уплотнителя для образования гнезд под сборные фундаменты;

в)
разбивка осей расположения уплотненных оснований должна производиться после
того, как на площадку будет доставлено оборудование для локального уплотнения
грунтов под отдельно-стоящие фундаменты;

г)
глубина заложения малозаглубляемых фундаментов принимается из следующих
условий:

для
зданий, в которых не допускаются вертикальные перемещения от морозного пучения
грунтов в зависимости от удельного давления на грунт под подошвой фундамента в
пределах от 4 до 6 кгс/см2;

для
легких зданий, при наличии вертикальных перемещений, не мешающих нормальной
эксплуатации (временные, сборнощитовые, деревянные и другие здания), глубина
промерзания грунта под подошвой фундамента может быть принята, исходя из
допустимых деформаций.

Перед
устройством малозаглубляемых фундаментов на площадках со сложным геологическим
сложением необходимо уточнить осадки фундаментов, установленных на
локально-уплотненном основании, статическими испытаниями. Количество испытаний
на объекте устанавливается проектной организацией в. зависимости от
гидрогеологических условий.

Технология
устройства малозаглубляемых фундаментов изложена во «Временных рекомендациях по
проектированию и устройству мелкозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах
под малоэтажные сельскохозяйственные здания» (НИИОСП, М., 1972).

7. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ
ГЛУБИНЫ ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТОВ И НОРМАЛЬНЫХ СИЛ МОРОЗНОГО ВЫПУЧИВАНИЯ
МАЛОЗАГЛУБЛЯЕМЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Преимущества свайно-винтового фундамента на грунтах с большим количеством подземных вод

• основание на винтовых сваях обходится намного дешевле, чем плавающая плита и другие типы фундамента;
• для установки свайно-винтового фундамента не нужно использование техники, сваи можно вкрутить вручную;
• основание на сваях не требует проведения сложных земляных работ;
• из-за того, что свайный фундамент поднимает строение от уровня земли, от гидроизоляции можно отказаться, главное – защитить сваи от влаги (для этого внутрь заливают бетон и обрабатывают сваи антикоррозийным составом);
• открытое пространство под домом при установке свайного фундамента обеспечивает естественную вентиляцию, в результате полам и стенам не грозит гноение и образование плесени. Зимой в таком доме за счёт воздушной подушки под основанием более тепло, летом – более прохладно;
• благодаря своей специфике, свайный фундамент можно установить на любом участке и без работ по его выравниванию. Вместо этого длина свай подбирается с учётом перепадов высоты участка.

Как видим, фундамент на винтовых сваях идеально подойдёт как надёжное основание для дома на болотистом или обводнённом участке.

Организация поверхностного водоотвода

Используется, если участок застройки расположен в зоне глинистых, суглинистых грунтов, песчаных почв с высоким содержанием глинистых частиц. При низкой проницаемости почвы вода может застаиваться на ее поверхности и в толще. При промерзании даже верхних слоев возникают большие силы морозного пучения.

Для отвода верховодки организуют ливневую канализацию: систему лотков, желобов, дождеприемников, которые принимают стоки. По ним они стекают в подземный трубопровод и отводятся к точке водосброса. Это снижает увлажненность верхних слоев почвы, уменьшает нагрузку на дренажную систему.

Виды сил морозного пучения

Сила, с которой действует грунт при пучении на фундамент, всегда различна. Но совсем не обращать на такое явление не стоит. Все силы морозного пучения можно поделить на два вида:

• касательные силы
• вертикальные силы

При касательной силе, грунт, примерзая к боковым стенкам фундамента, поднимает фундамент с помощью боковых трений. Грунт кроме поднятия фундамента, также расслаивает его на части. Сила при этом может достигать огромной величины – до 7т на один квадратный метр фундамента.

В случае вертикальной силы грунт как бы поднимает фундамент из земли, подталкивая его снизу.
Такие ситуации частенько возникают, когда люди хотят сэкономить денег, удешевив процесс строительства, и от фундамента заглубленного ниже уровня промерзания грунта. Тем самым усложняют свое положение.

Влияние морозного пучения грунта на фундампент

Именно из-за морозного пучения грунта в нашей стране не подходит облегченный фундамент Западных стран. В России другие климатические условия, более тяжелые, не такие как, например, в Германии или Италии. У нас грунт промерзает на глубину 1,5 метра.

Очень опасен процесс морозного пучения грунта при неравномерном вспучивании грунта. За несколько лет фундамент несколько раз поднимается и опускается. Происходит из-за перекоса фундамента. Стены дома тоже от этого страдают, они могут перекоситься или вовсе деформироваться, теряя свою функциональность и прочность. В последствии это дом становится просто аварийным.

Очень сильно сказываются силы морозного пучения грунта на монолитных ленточных фундаментах, бутобетонных, с отсутствием каркаса из арматуры. Большая опасность возникает и зданий, построенных на участках, где уровень грунтовых вод располагается выше уровня промерзания самого грунта. Так как влаги в земле содержится в изобилии, то это увеличивает морозное пучение в несколько раз. А сила пучения, как не печально, огромна и разрушительна.

Конечно, для домов из кирпича сила морозного пучения не столь опасна, как для деревянных и облегченных домов. Если тяжесть всей конструкции больше силы морозного пучения, направленной на фундамент, то фундамент не поднимается. Но обольщаться не стоит, когда вес конструкции здания не способен скомпенсировать силу морозного пучения.

Вспучивание грунта происходит неравномерно не только из-за влажности, присутствующей в земле. Нередко все дело в том, что грунт не промерзает под домом, а силы морозного пучения не действуют на внутренние стенки фундамента. Стенки фундамента снаружи находятся под действием силы морозного пучения, и при поднятии здание легко деформируется. Эта ситуация рассматривается только с теми домами, которые в зимний период прогреваются.

Однако и наружные станки фундамента подвергаются неравномерной нагрузке. Как обычно на южной стороне снег у дома тает быстрее, воды от этого становится много. Днем вода накапливается, а ночью – замерзает. Фундамент на южной стороне дома испытывает на себе поочередные силы пучения. На северной стороне дома оттаивание происходит намного медленнее, и фундамент испытывает постоянную силу пучения. Таким образом, в результате неравномерности действия сил пучения, возникают трещины, деформации и разрушения.

Все грунты на дачных участках можно элементарно условно разделить на пучинистые и непучинистые.

Пучинистые грунты включают в себя: глину, крупномоноблочные и песчаные пылеватые (глиняный наполнитель более 15 %). Но и чистый песок, который относится к непучинистому грунту, при некоторых условиях может вспучится. Это, например, когда песок заключен в глиняный замок. Здесь верхние слои при замерзании не пропускают воду ниже, поэтому она поднимаются наверх.

Защита фундамента от промерзания грунта

Грунт защищают от промерзания покрытием теплоизоляционным материалом, большим количеством снежного покрова. Теплоизоляционный материал располагают по всему периметру дома. Материал для теплоизоляции используется самый элементарный – опилки, солома, листья, сухой торф и т.п.

Вывод: долговечность любой конструкции прямо зависит от влияния силы морозного пучения.

Альтернативные варианты

Мелкозаглубленная лента обладает сниженной несущей способностью. Использовать ее под массивные здания не рекомендуется. Если нужно построить кирпичное или бетонное здание на пучинистом грунте, лучше отдать предпочтение фундаментной плите мелкого заложения.

Также не стоит применять МЗЛФ при расположении уровня грунтовых вод на расстоянии менее 1,5 м от поверхности почвы. В этом случае под кирпичный или бетонный дом (в том числе и из легких бетонов) подойдет незаглубленная плита. Для каркасного или деревянного дома можно использовать металлические винтовые сваи.

Грамотный выбор типа фундамента и соблюдение технологии его возведения позволит предотвратить негативное влияние пучинистых грунтов

Важно выполнить все действия по защите конструкции от холода и влаги

Какой фундамент лучше выбрать для такой почвы?

Это зависит от многих факторов, таких как:

• тип сооружения (частный домик или многоэтажка);материал (деревянный или бетонный);место, где возводится дом (на ровной поверхности или на склоне);финансовые возможности.

Если уровень промерзания – глубокий, то строительство выполняется водо- и морозостойкими материалами. Часто это соответствующие марки бетонов. Из общего перечня можно выделить несколько вариантов, которые подходят для подобных почв.

1. Монолит.

Практически лучший вариант, представляет собой цельную бетонную плиту, на которой и размещается здание. Фундамент просто «плавает» вместе со строением. Для надежности плиту следует укрепить сеткой из металлических прутьев.

Монолит можно заливать не только на поверхности, но и глубоко – для последующего возведения таких же стен. Если уровень воды находится высоко, или грунт промерзает на большую глубину, выбирается только мелкозаглубленный фундамент (то есть без подвала). Для масштабных домов это основание не подбирают из-за дороговизны, на склоне его не сделаешь.

2.

Сваи. Здесь есть несколько видов для разных случаев. Большой популярностью пользуются винтовые, которые вкручиваются в грунт.

Высоту следует подбирать, исходя из глубины промерзания (винт должен находиться ниже). Монтаж проводится в среднем за день, срок службы составляет не один десяток лет. После демонтажа здания их можно вытащить и использовать заново.

Воздействие сил морозного пучения на фундамент

Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки, ведь грунт увеличивается в объеме не только под основанием фундамента, но и вокруг него. Грунт, находящийся вокруг фундамента, зимой примерзает к его стенкам и при движении тянет его за собой. Таким образом, всю силу пучения можно разложить на две составляющие: одна действует на основание (нормальная составляющая), вторая на стенки (касательная составляющая). Чем глубже закладывается фундамент, тем меньше сила пучения, которая действует на основание фундамента. Но вместе с тем боковая поверхность увеличивается и с ней увеличивается суммарная касательная сила, действующая на стенки фундамента. Воздействие касательного пучения может быть очень значительным – до 5-7 т на квадратный метр. Этого хватит, чтобы выдавить из грунта глубоко заглубленный фундамент, на котором возведен легкий каркасный дом, вес которого не способен уравновесить действие пучения. Поэтому заглубление фундамента на глубину ниже глубины промерзания совсем не гарантирует его устойчивость к пучению. Например, столбчатый фундамент деревянного каркасного дома, заглубленный на два метра, будет выталкиваться вверх касательными силами морозного пучения, основания столбиков фундамента будут отрываться от слоя грунта, на который они опирались, грунт будет сыпаться в образовавшийся зазор и заполнит его. Весной, когда земля оттает, столбику некуда будет опускаться, он так и останется в “приподнятом” состоянии, а на следующий год история повторится.

• Существует две крайности:
• Глубоко заглубленный фундамент: на его основание не действуют силы пучения, зато на его боковую стенку их воздействие максимально. Заглубленные фундаменты применяются для строительства кирпичных, каменных и бетонных домов, вес которых должен уравновесить действие касательных сил пучения.
• Мелко заглубленный фундамент: на его основание силы пучения действуют в полной мере, но зато минимально их касательное воздействие на боковые стенки. Такие фундаменты применяются для строительства каркасных, щитовых и деревянных домов.

График зависимости силы пучения от глубины заложения фундамента

На рисунке показана зависимость величины сил пучения от глубины заложения фундамента. Из него видно, что максимальной силе пучения будет подвержен фундамент, заложенный на глубину около 0,5 м – поэтому это наименее подходящая глубина.

Сооружение различных видов оснований

Если в месте заложения фундамента близко грунтовые воды, то, прежде чем приступить к сооружению плитного основания, потребуется подготовить по всему периметру будущего здания канавы. Лучше, если это будет траншея шириной 20-30 см и высотой (глубиной) не менее 50 см. Канавы будут наполняться дождевой или талой водами, и таким образом будет осуществляться дренирование. Подробнее о предпочтительном типе фундамента смотрите в этом видео:

Для защиты стенок фундамента, обработайте их гидроизолирующим мастиками

«Плавающая» плита лежит не на глинистой почве, а на созданной из песка и гравия подушке. Такой тип фундамента нужно заливать, соорудив его на насыпном грунте. Перед заливкой монтируют дренажную систему, укладывая дрены под уклоном не менее 5 см на каждый метр трубы. Для защиты плиты необходимо внутреннюю поверхность основания выслать гидроизоляционными материалами. Чаще всего используют рубероид, укладывая полотна внахлест по 10-15 см шириной. Крепеж выполняют с помощью битума.

На гидроизоляцию укладывают армирующий каркас и заливают его бетоном, наполнителем для которого служит мелкофракционный гравий. Лучше залить все основание за один день.

Ленточный фундамент требует тщательной подготовки траншей котлована. Они должны быть достаточно глубокими и широкими, чтобы превысить глубину промерзания земли и позволить качественно собрать опалубочную конструкцию.

Заливают монолитную ленту, позаботившись о правильной отсыпке ее дна, качественной трамбовке и обустройстве гидроизоляции. Внутрь опалубки устанавливают каркас, связанный из арматурных стержней различного сечения. Бетон заливают послойно с обязательной трамбовкой каждого слоя. Полезные советы при строительстве дома на почве с высоким УГВ смотрите в этом видео:

Свайный ростверковый фундамент признан наиболее надежным при возведении построек на участках с высоким УГВ

Делая такое основание, важно следовать почвенным показателям, в зависимости от которых устанавливается размер каждой из используемых свай. Сваи используют:

• винтовые;
• буронабивные;
• забивные.

Самостоятельно без привлечения тяжелой строительной техники монтируют винтовые конструкции. После установки всех свай на них собирается ростверк или укладывается балка, необходимая для того, чтобы связать всю конструкцию воедино.

->

геодезию будем заказывать в ближайшее свайный, но вроде дорого…но если привести пример на колодце — то первое кольцо земля, со 2 по 4 глина, а с 5 пошли земля камни и вода — нам даже не советовали туда ничего сыпать -вода чистая…сейчас на участке есть дачный дом 6*6, под ним погреб — весной полный воды, он не очень глубокий…хотим нанимать рабочих под контролем своего человека, который сам может от фундамента под крышу…просто одному тяжело..а фирмы что-то цены ломят- в голове не укладывается…уже готовы параметры дома уменьшить до 9.0*9.0, все равно индивидуальный будет…а про теплоблоки не знаете — лучше газо-пено-блоков?

Высокие грунтовые воды: фундамент столбчатый

Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод – это самый важный вопрос, возникающий при строительстве подземной части здания. Он требует правильного ответа, от которого будет зависеть не только комфортность эксплуатации, но и долговечность постройки.

Здесь очень много критериев, которые необходимо учитывать при самостоятельном подборе типа фундамента, и мы постараемся их подробно изложить. Справиться с этой задачей вам поможет и видео в этой статье на тему: «Высокий уровень грунтовых вод: какой фундамент сделать?».

Рекомендации

Чтобы возвести крепкий и надежный фундамент обратите внимание на такие нюнасы:

• из-за высокой подвижности грунтов рекомендуется использовать монолитные фундаменты вместо сборных конструкций;

• работы по возведению несущих конструкций проводятся в летний период времени до наступления холодов, в случае остановки строительства объект нуждается в консервации;

• сварка частей арматурного каркаса не рекомендуется, поскольку после нагревания металл становится более хрупким и на нем могут появиться трещины;

• для массивных зданий рекомендуется увеличить несущую способность основания, отдав предпочтение плите мелкого углубления;

• в случае применения незаглубенного ленточного фундамента необходимо сооружать несущие конструкции наподобие рамы, что позволит равномерно распределить сезонные нагрузки;

• для придания дополнительной жесткости конструкции ленточный фундамент можно комбинировать с буронабивными сваями;

• для утепления и гидроизоляции не рекомендовано использование дешевого пенопласта, имеющего гораздо меньший ресурс работоспособности;

• для утепления необходим выбор плотного пенопласта специальной марки ПСБ, предназначенной конкретно для утепления;

• гидроизоляция рубероидом производится путем его приклеивания внахлест на горячую мастику и дополнительного промазывания шовных соединений.

Меры против пучения

Для борьбы с силами пучения предполагается осуществление мероприятий такого характера:

• полная замена пучинистого слоя на предполагаемом участке – трудоемкий процесс, требующий рытья котлованов значительных размеров, поиска и уплотнения привезенной почвы;

• строительство фундамента ниже слоя промерзания с целью снятия нагрузки на цоколь;

• утепление конструкции в области промерзания потребует прокладки утеплителя по всему периметру и на глубину возведения основы строения;

• организация водоотвода осуществляются путем строительства дренажной системы с закладкой в траншею гравия, песка и перфорированной трубы, обработанной геотекстиолем.

Схема установки перфорированого канала для отводв грунтовых водИсточник el.decorexpro.com

Расчет для мелкозаглубленного фундамента

Следует привести пример расчета мелкозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах. Например, строится одноэтажный дом с такими размерами:

• высота – 4 метра;
• ширина – 5 метров;
• длина – 10 метров.

Конструкция включает две несущие внутренние стены с высотой каждой в 4 м и длиной в 3 м. Пол не опирается на фундамент, заливается бетоном. Основание будет иметь форму ленты с шириной подошвы в 40 см и глубиной в 70 см. Выполнен фундамент из армированного бетона, для чего применяется арматура с диаметром в 12 мм. Каркас будет иметь два пояса, каждый из которых состоит и пяти прутьев, перемычек с длиной в 25 см. Такие перемычки ставятся с шагом в 50 см.

Чтобы узнать массу, которую будет иметь ленточный фундамент, необходимо определить такие значения:

Схема мелкозаглубленного фундамента с гидроизоляцией на печанной подушке.

• геометрические размеры конструкции;
• плотность используемого строительного материала.

Геометрические размеры узнать довольно просто. Так, длина фундамента равна периметру будущего здания, то есть надо просто вычислить сумму его сторон:

10+10+5+5+3+3=36 метров.

Ленточный фундамент будет заливаться не только под наружными фасадными стенами, но и под внутренними несущими, поэтому учитывают их тоже.

Теперь можно найти объем исходя из того, что высота ленты равна 70 см, а ширина – 40:

V=36×0,4-0,7=10,08 метра кубического.

Но это общий объем, из которого необходимо вычесть арматуру, чтобы узнать количество бетона. Зная, что ленточный фундамент имеет два пояса по пять прутков с перевязкой, считают длину для каждого:

10-0,5-0,5=9 метров.

Длина всех поясов будет равна:

2×(9×2+4×2+2,5×2)=62 м.

Каждый пояс имеет по пять прутьев, значит, общая их длина составляет: 62×5=310 м.

Теперь определяют длину необходимых перемычек для армирования:

Схема армирования мелкозаглубленного фундамента.

9/0,5+1=19 шт.,

4/0,5+1=9 шт.,

2,5/0,5+1=6 шт.

Для одного верхнего пояса количество перемычек составляет:

19×2+9×2+6×2=68 штук,

Так как длина одной перемычки составляет 0,25 метра, то общая длина составляет:

68×0,25=17 метров.

Для всех горизонтальных перемычек для каркаса длина составляет:

17×2=34 метра.

Для вертикальных перемычек учитывают, что с одной стороны их идет 68 штук и с другой столько же. То есть получается 136 штук с длиной одной в 40 см. Общая их длина составляет:

136×0,4=54,4 м.

Теперь вычисляют общую длину арматуры, которую требует мелкозаглубленный фундамент:

310+34+54,4=388,4 м.

Чтобы узнать площадь сечения для арматуры, используют формулу площади круга:

Схема приготовления раствора бетона для фундамента.

3,14×0,000036=0,00011 кв. метра.

Для получения объема используют формулу:

0,00011×388,4=0,04 куб. метра.

Теперь получают объем только для арматуры:

10,08-0,04-0,04=10 куб. метров.

Значение 0,04 берется из расчета, что мелкозаглубленный фундамент будет армироваться и по углам.

При помощи такого не слишком сложного расчета определяют, что требует:

• 10 куб. метров цемента (при плотности 2500 кг на кубометр);
• 0,08 куб. метра металлической арматуры (при плотности 7800 кг на кубометр).

То есть общая масса всего основания, которое возводится на пучинистых грунтах в виде ленточного фундамента, будет составлять:

10×2500=25000 кг,

0,08×7800=624 кг,

25000+624=25624 кг.

То есть ленточный фундамент имеет массу в 25624 кг.

Строительство дома на пучинистых грунтах не является самым оптимальным вариантом. Но если другого выхода нет, то необходимо тщательно рассчитать будущее основание, чтобы после его сооружения конструкция не выталкивалась из почвы по время зимнего пучения. Сделать это не так сложно, но необходимо проявлять внимательность, чтобы при эксплуатации не произошли деформации фундамента, а значит, и самого дома.

Классификация

Классификация грунтов по типу вспучивания делит виды на несколько подгрупп. К пучинистым относятся:

1. Чрезмерно или очень пучинистые.
2. Сильно пучинистые.
3. Средней степени.
4. Слабой степени.

И отдельно стоят непучинистые грунты.

Последнее определение можно назвать чисто условным, потому что нет такой земли, которая бы не промерзала и не взбухала. Все зависит от влажности почвы и от температуры ее охлаждения. Конечно, можно сказать, что чисто каменный грунт вспучиваться не будет. Но такая разновидность встречается в местах проживания людей крайне редко. Обычно это горы.

То есть, получается так, что тип земли не сильно влияет на морозное пучение. Главными причинами выступают влажность почвы и температура воздуха. Поэтому вопрос, как определить, какие грунты пучинистые, а какие нет, ставится неправильно. Все они в какой-то степени могут вспучиваться.

Непучинистая почва: особенности, факторы, влияющие на пучение

На сегодняшний день очень активно развивается такая отрасль народного хозяйства, как частное строительство. Особое место в данной области занимает возведение фундамента. Фундамент – это основа любого здания и конструкции, которая обеспечивает устойчивость и прочность всего здания. Без знания характера грунта правильно и безопасно возвести фундамент практически не возможно. Чтобы построить фундамент своими руками, необходимо тщательно изучить гидрогеологические особенности конкретного земельного участка. Большое значение имеют такие показатели, как глубина промерзания грунта, влажность почвы, уровень стояния грунтовых вод. Схема ленточного фундамента.

От этих показателей зависит такое свойство грунта, как пучинистость. Строить фундамент на пучинистых грунтах довольно опасно. Впоследствии это может вызвать перекос фундамента и всего здания. Последнее может стать причиной появления трещин и дефектов в стенах. Чтобы фундамент был защищен от сил пучения, требуется возводить его на сухих и непучинистых землях. Рассмотрим более подробно какие особенности имеет непучинистый грунт, что к нему относится, какие мероприятия можно осуществить для того, чтобы обезопасить фундамент и само здание. Кроме того, здесь можно узнать об использовании фундамента непучинистого грунта.

Армирование, вязка

Армирование нужно для усиления прочности фундамента на изгиб, чтобы нагрузка от здания равномернее распределялась по площади бетонного основания – арматура должна соприкасаться по периметру. Армированный контур должен быть замкнут.

Горизонтальных слоёв арматуры может быть несколько, будет передаваться основная нагрузка от здания к грунту.

Материал — армированные стержни, толщиной 6-16 мм. Тонкие используют в качестве вспомогательных элементов каркаса, толстые – основной материал.

Соединяют армированные элементы вязальной проволокой, методом скруток. Применяют мягкую стальную проволоку, толщиной 2-3 мм, заготавливают отрезки около 30 см, вяжут инструментом: ручным, полуавтоматическим, автономным.

Армирование

Вязка ручным способом: отрезок 30 см складывается пополам, обхватываются соединяемые прутки, остриё вязального крючка вставляется в петлю, образованную складыванием отрезка. Затем, цепляя другие концы крючком, начинают вращать инструмент – образуется скрутка. Для хорошего соединения узла, проволоку нужно натягивать.

После окончания вязки, уточняют объём фундамента, заказывают бетон.