ПУЧИНИСТЫЙ ГРУНТ

Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению. Величина, которая показывает, насколько грунт склонен к пучению, - это степень морозной пучинистости, которая определяется как относительное изменение объема грунта при промерзании:

E = (H – h) / h,

Где E – степень пучинистости, H – высота мерзлого (вспучившегося) грунта, h – высота грунта до замерзания.

Степень пучинистости показывает, на какую величину изменяется объем грунта при промерзании. Пучинистыми называют грунты, у которых степень пучинистости больше 0,01, т.е. это такой грунт, который при промерзании на глубину 1 м увеличивается в объеме более чем на 1 см.

КАКИЕ ГРУНТЫ ПУЧИНИСТЫЕ?

Пучение происходит из-за того, что содержащаяся в грунте влага замерзает, а, как известно, лед имеет меньшую плотность, нежели вода, и поэтому занимает больший объем. Увеличение объема воды при замерзании и приводит к пучению, поэтому какие грунты пучинистые, а какие нет, зависит от содержания в них воды: чем ее больше в грунте, тем сильнее он вспучивается. К пучинистым относятся все глинистые грунты. глины, суглинки и супеси. В отличие от песка, глина имеет много пор и хорошо удерживает в себе влагу, вода не просачивается между мельчайшими частицами глины и не уходит в более глубокие слои земли. Поэтому чем больше содержание глины, тем более пучинистым является грунт.

СТРОИТЕЛЬСТВО ФУНДАМЕНТА НА ПУЧИНИСТОМ ГРУНТЕ

Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому строительство фундамента на пучинистом грунте нужно вести только с принятием мер против пучения. Самый радикальный путь – это заменить грунт на непучинистый гравелистый или крупный песок. В этом случае роют большой котлован на глубину больше глубины промерзания, убирают пучинистый грунт и вместо него засыпают и хорошо утрамбовывают песок, который является отличным основанием для фундамента, не удерживает в себе влагу и имеет высокую несущую способность. Этот способ, пожалуй, самый надежный, но и самый затратный – он предполагает очень большой объем земельных работ.

Другой способ строительства устойчивого фундамента на пучинистом грунте – это заложение его на глубину ниже глубины промерзания. В этом случае на основание фундамента не будут действовать силы пучения, но на боковую поверхность пучение действовать будет. И хотя это воздействие на порядок меньше, оно способно создать проблемы: пучинистый грунт будет примерзать к боковой поверхности фундамента и при движении вверх/вниз будет тащить его за собой. Касательная сила пучения может достигать 5 тонн на квадратный метр поверхности. Заложенный на глубину 1,5 м ленточный фундамент дом 6 м на 6 м будет иметь суммарную площадь боковой поверхности 36 м2, а общая касательная сила пучения может поднимать до 180 т. Этого будет достаточно, чтобы поднять деревянный дом, потому что его вес не сможет уравновесить действие пучения. Поэтому заложение фундамента на пучинистом грунте ниже глубины промерзания используется при строительстве тяжелых кирпичных и монолитных железобетонных домов.


Третий способ снизить влияние пучинистого грунта на фундамент – это утепление. Этот вариант больше всего подходит для строительства мелкозаглубленных фундаментов под легкие дома и заключается в том, чтобы избежать замерзания влаги в пучинистом грунте. Укладывая на грунт слой утеплителя, можно добиться того, чтобы грунт вокруг фундамента никогда не промерзал. Ширина полосы утеплителя должна соответствовать глубине промерзания: если земля промерзает на 1,5 м, то утеплять надо вокруг фундамента полосу шириной 1,5 м. Толщина утеплителя зависит от его теплоизоляционных свойств и от климатических условий.

Еще одна мера, которую можно принимать при строительстве фундамента на пучинистом грунте - это отвод воды, ведь если не будет воды, то не будет и пучения. Для отвода воды, содержащейся в грунте, по периметру фундамента устраивают дренажную систему: в полуметре от фундамента роют канаву на глубину его заложения, в нее укладывают завернутую в фильтрующую ткань перфорированную трубу под небольшим уклоном и засыпают ее крупным песком или гравием. Вода, содержащаяся в грунте, будет стекать к дренажной трубе, попадать в нее через отверстия и по ней отводиться в дренажный колодец. Для естественного отвода воды необходимо, чтобы где-то был более низкий участок местности, куда будет отводиться вода. Для отвода воды атмосферных осадков вокруг фундамента нужно делать отмостку и ливневую канализацию.

Данная статья содержит материалы с сайта http://stroy-svoimi-rukami.ru/

Ростверк фундамента на сваях

РОСТВЕРК ФУНДАМЕНТА НА СВАЯХ

Ростверк – это верхняя часть свайного или столбчатого фундамента. которая объединяет все столбы/сваи в единую конструкцию. Ростверк фундамента может быть выполнен в виде ленты или плиты. Ленточный ростверк соединяет оголовки соседних свай, которые расположены под стенами дома, а плитный – сразу все оголовки всех свай.

Материалы, из которых можно делать ростверк, различны: дерево, сталь, железобетон (сборный или монолитный). При строительстве деревянных домов из бруса ростверком, по сути, служит нижний венец брусьев, который размещается непосредственно на сваях. В качестве стального ростверка может использоваться двутавровая балка, но это не лучший вариант: во-первых, это достаточно дорого; во-вторых, слишком тяжело для того, чтобы делать это вручную, для установки балок может потребоваться кран; в третьих, металл будет подвержен коррозии. Хлопот с таким ростверком будет больше, чем пользы. Наиболее подходящим вариантом является монолитный железобетонный ростверк. Он может быть и сборным, но опять же для самостоятельного строительства это не очень подходит: железобетонные блоки, а тем более плиты составить на сваи не получится.

АРМИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОГО РОСТВЕРКА НА СВАЯХ

Армирование монолитного ростверка необходимо для того, чтобы сделать его устойчивым к изгибающим нагрузкам; без него бетонный ростверк может треснуть при малейшей деформации. Армирование ленточного монолитного ростверка нужно делать так же, как и у ленточного фундамента, ведь на него точно также будут действовать переменные нагрузки сверху со стороны дома и снизу от пучения грунтов через сваи (сила пучения действует на сваи, а те давят на ростверк). Необходимо делать два пояса армирования - верхний и нижний; каждый пояс состоит как минимум из двух продольных прутьев арматуры. При продольном армировании монолитного ростверка используется толстая арматура диаметром 10-12 мм с периодическим поперечным сечением - именно они будут принимать на себя нагрузкуу при деформации ростверка. Поперечные прутья арматуры не принимают на себя нагрузку, они нужны только чтобы связать каркас в единое целое, поэтому они могут быть тоньше – 6-8 мм и могут быть гладкими. Каркас арматуры должен быть полностью погружен в бетон и находиться в 3-5 см от поверхности ростверка.

Армирование плитного ростверка схоже с армированием монолитной плиты. точно так же необходимо делать два пояса армирования - у верхней поверхности и у нижней поверхности плитного ростверка. Каждый из них представляет собой сетку из толстой ребристой арматуры, щаг армирования от 20 см до 40 см. Между собой верхний и нижний пояса армирования соединяются вертикальными прутками арматуры. Для заливки плитного ростверка понадобится гораздо больше бетона, чем для ленточного; армирование плитного ростверка так же потребует гораздо больше арматуры. Поэтому такие конструкции не сильно распространены в строительстве (и тем более в самостоятельном).

Чтобы залить железобетонный ростверк, сначала устанавли вается опалубка. в нее ставят арматурный каркас. Чтобы арматурный каркас ростверка был весь погружен в бетон. под нижние прутья арматуры надо подложить брусочки толщиной 3-5 см. Если каркас будет лежать прямо на дне опалубки, то нижние прутки арматуры будут прямо на нижней поверхности ростверка. Каркас в опалубке нужно прочно закрепить, чтобы он не сдвинулся при заливке бетона, после этого монолитный ростверк можно заливать.

Все сваи или столбы фундамента армируются, и для соединения каждой сваи с ростверком прутки строительной арматуры должны торчать из их оголовков. Чтобы надежно закрепить ростверк на сваях, эти прутки соединяются с его арматурным каркасом.

Ширина ростверка обычно немного больше толщины будущих стен и составляет 30-40 см, а форма поперечного сечения, как правило, квадратная или близкая к квадратной.

ВЫСОКИЙ, ПОВЫШЕННЫЙ И ЗАГЛУБЛЕННЫЙ РОСТВЕРКИ

По расположению ростверка относительно уровня земли различают три вида: высокий, повышенный и заглубленный. Самый распространенный и оправданный – высокий, т.е. находящийся выше уровня земли как минимум на 10-15 см. Это необходимо для того, чтобы при морозном пучении грунт не упирался в него. Если вспучившийся грунт будет поднимать ростверк, то вместе с ним он будет вырывать из земли сваи фундамента, либо, что более вероятно, оторвет ростверк от оголовков свай. Главный недостаток фундаментов с высоким ростверком – это пустота между поверхностью земли и полом дома. Из-за этого пол первого этажа необходимо дополнительно утеплять, а конструкция дома не предусматривает подвала.

Повышенный – это такой ростверк, подошва которого находится на уровне земли. Преимуществом такого устройства ростверка является отсутствие открытого пространства между землей и полом первого этажа дома. Для того, чтобы при пучении грунт не действовал на ростверк фундамента, из-под него вынимают часть грунта (те же 10-15 см).

Заглубленный ростверк находится ниже уровня земли. Из-под него, точно также как из-под повышенного, необходимо удалять слой грунта с той же целью – избежать давления пучинистого грунта. Для повышенного и заглубленного ростверков характерна одна и та же проблема: со временем в пустое пространство под ними будет осыпаться грунт, который в итоге заполнит пустоту между землей и подошвой ростверка, и на него уже будут действовать силы морозного пучения . Чтобы этого не происходило, нужно оградить пустоту под ростверком от окружающего грунта. Это можно сделать, например, с помощью гладкого шифера или листов железа, но в любом случае это повлечет дополнительные затраты и сил и времени и денег. Поэтому повышенный и особенно заглубленный ростверк – это не самый удачный и удобный в строительстве вариант.

Ростверки на сваях иногда называют столбчато-ленточным или свайно-ленточным фундаментом, имея в виду их внешнее сходство с лентой ленточного фундамента. Однако, «столбчато-ленточный фундамент» и «свайно-ленточный фундамент» - это не совсем верные названия, принципиальное различие ростверка и ленты – в их назначении. Лента фундамента сама передает нагрузку от дома на грунт, она всей своей поверхностью ложится на землю. Дополнительные столбики или сваи для такой ленты, фактически, не имеют никакого смысла, они не улучшают ее устойчивость к силам пучения и не увеличивают несущую способность. Смысл ростверка – в объединении в единое целое всех свай, сам он не передает нагрузку на грунт. он лишь распределяет ее между сваями, поэтому ни в коем случае не должен лежать на земле, потому что при пучении грунта его может оторвать.

Данная статья содержит материалы с сайта http://stroy-svoimi-rukami.ru/

Монолитный плитный фундамент

МОНОЛИТНЫЙ ПЛИТНЫЙ ФУНДАМЕНТ - МОНОЛИТНАЯ ПЛИТА

Плитный фундамент представляет собой сплошную железобетонную монолитную плиту, которая укладывается под всей площадью дома. Такой фундамент имеет наибольшую среди всех типов фундаментов опорную площадь, и благодаря этому может обеспечивать устойчивость тяжелого дома даже на грунтах с низкой несущей способностью. Так же благодаря своей большой площади плитный фундамент лучше противостоит силам пучения. под их действием поднимается и опускается вся плита, поэтому ее еще называют плавающей. Построенный на плите дом так же двигается только целиком, это избавляет его от перекосов.

Толщина монолитной плиты может быть от 10 см и более. Как и ленточный фундамент. монолитная плита укладывается на утрамбованную песчано-гравийную подушку. На нее укладывается гидроизоляция, сверху ставится арматурный каркас. Арматурный каркас плитного фундамента состоит из двух арматурных сеток – верхней и нижней – которые жестко связаны между собой. Для армирования плитного фундамента нужно использовать арматуру диаметром 12-16 мм с переменным поперечным сечением (ребристую). Требования к армированию у плитных фундаментов выше, чем у ленточных. Ленточные фундаменты испытывают нагрузку на изгиб в продольном направлении, в поперечном направлении изгиба у них не возникает, потому что ширина ленточного фундамент меньше высоты. Поэтому в ленточных фундаментах ребристую арматуру надо использовать только при продольном армировании, поперечные прутки арматуры могут быть гладкими. Плитный же фундамент имеет совсем другие пропорции, и в нем будут возникать нагрузки на изгиб как вдоль, так и поперек. Кроме того, могут быть скручивающие нагрузки. Поэтому каждая часть арматурного каркаса должна быть выполнена из ребристой арматуры, чтобы обеспечивать наилучшее сцепление с бетоном. Расстояние между соседними прутками арматуры должны быть 20-40 см. Если закладывать арматуру с шагом 30 см, то на один квадратный метр плиты уйдет 3 раза по 1 м вдоль, столько же поперек (это верхний пояс жесткости), плюс столько же на нижний, плюс около 2 м для соединения верхнего и нижнего поясов жесткости. Итого порядка 14 м арматуры на 1 м2 фундамента. Расход арматуры для плитного фундамента значительно больше, чем для других типов фундамента, равно как и расход бетона, поэтому стоимость его строительства тоже значительно выше.

Схема армирования монолитной плиты.

Монолитная плита может быть гладкой, а может иметь ребра жесткости. Как правило, их делают на нижней стороне плиты, т.е. они направлены вниз. Во-первых, они делают плиту более устойчивой к деформации, а во-вторых, препятствуют ее перемещению в горизонтальном направлении. Верхняя сторона плиты остается гладкой, она служит полом подвального помещения или цокольного этажа. Использование плитного фундамента для строительства дома без подвала или цокольного этажа является не целесообразным.

Монолитный плитный фундамент может быть глубоко заглубленным и мелкозаглубленным. Для устройства заглубленного плитного фундамента роют котлован. Это подразумевает большой объем земельных работ, но зато плитный фундамент, опирающийся на слой плотного несжимаемого грунта обеспечивает максимальную несущую способность, достаточную для самых тяжелых зданий. В индивидуальном самостоятельном строительстве заглубленный плитный фундамент – большая редкость, потому что в такой несущей способности нет нужды, к тому же слишком много грунта нужно извлечь при рытье котлована. По этим причинам куда более распространен мелкозаглубленный плитный фундамент.

Для устройства мелкозаглубленного плитного фундамента снимают плодородный слой почвы, вместо него делают песчано-гравийную подушку, верхняя поверхность плиты в итоге оказывается немного выше уровня земли. Устойчивость мелкозаглубленной монолитной плиты к морозному пучению достигается с помощью утепления грунта вокруг фундамента.

Строительство плитного фундамента требует больше строительных материалов, но обеспечивает большую опорную площадь. Чтобы понять, нужна ли такая опорная площадь, нужно рассчитать нагрузку на фундамент и соотнести ее с несущей способностью грунта. Плитный тип фундамента нужно выбирать для строительства дома на слабом грунте или в местах с высоким уровнем грунтовых вод. Там, где характеристики грунта позволяют обойтись меньшей площадью опоры, лучше выбирать ленточный фундамент.

Данная статья содержит материалы с сайта http://stroy-svoimi-rukami.ru/

Мелко заглубленный фундамент

МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫЙ ФУНДАМЕНТ НА ПУЧИНИСТОМ ГРУНТЕ

КОНСТРУКЦИЯ И УСТРОЙСТВО МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННОГО ФУНДАМЕНТА

Мелкозаглубленный фундамент – это фундамент, который закладывается на глубину меньше глубины промерзания грунта. Мелкозаглубленный фундамент еще называют незаглубленным, для его устройства не надо рыть траншеи, достаточно просто снять растительный слой почвы. Глубина заложения в этом случае определяется только необходимостью опереться на слой грунта с достаточной несущей способностью. В отличие от фундамента глубокого заложения мелкозаглубленный фундамент опирается на грунт, подверженный морозному пучению, но, несмотря на это, способен обеспечивать достаточную устойчивость для легких зданий.

Сила пучения действует на любой фундамент в двух направлениях: снизу на основание и сбоку на стенку. И то и другое воздействие представляет опасность для фундамента и может вывернуть его из грунта. Идея мелкозаглубленного фундамента заключается в том, чтобы за счет уменьшения площади стен фундамента свести к минимуму силу пучения, действующую на него сбоку, а силу пучения, действующую на основание снизу, уравновесить массой здания. Именно поэтому под мелкозаглубленный фундамент не роют траншею, а просто снимают верхний растительный слой почвы и сантиметров 20 грунта, делают подушку под фундамент из крупного песка и гравия на те же 20 см и на эту подушку уже ставят фундамент.

Мелкозаглубленный фундамент используется для строительства легких зданий – деревянных и каркасных. Кирпичные, каменные и железобетонные здания возводить на нем не рекомендуется, потому что он опирается на верхний слой грунта – наименее уплотнённый и имеющий меньшую несущую способность по сравнению с более глубокими слоями грунта. Под строительство тяжелых зданий надо делать глубоко заглубленный фундамент.

Мелкозаглубленный фундамент делают плитного или ленточного типа. При движении грунта под фундаментом, дом поднимается и опускается равномерно (особенно хорошо это работает в случае с плитным мелкозаглубленным фундаментом).

При строительстве мелкозаглубленного фундамента используются те же материалы, что и для устройства других типов фундамента: кирпич, готовые железобетонные блоки, монолитный железобетон. Фундамент мелкого заложения так же необходи мо армировать.

УТЕПЛЕННЫЙ МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫЙ ФУНДАМЕНТ НА ПУЧИНИСТОМ ГРУНТЕ

Для того, чтобы снизить воздействие сил морозного пучения, мелкозаглубленный фундамент и находящийся вокруг него пучинистый грунт можно утеплить. Утепленный грунт промерзает на меньшую глубину, уменьшается количество замерзающей в грунте воды, расширение грунта становится меньше, и соответственно сила пучения тоже снижается.

Утепленный участок грунта: под утеплителем возникает участок непромерзающего грунта

Если длина и ширина утеплителя больше, чем глубина промерзания, то под утеплителем образуется область непромерзающего грунта, в которой нет сил пучения. Так, укладывая утеплитель вокруг фундамента на расстоянии 1-1,5 м, можно избавиться от воздействия сил пучения. Под самим домом грунт тоже промерзает значительно меньше, тем более если дом отапливаемый и в нем живут круглый год.

Сам мелкозаглубленный фундамент, будучи сделанным из кирпича или бетона, является неплохим проводником тепла. Поэтому его тоже надо утеплять, иначе непосредственно под ним грунт будет промерзать. Схема утепленного мелкозаглубленного фундамента показана на рисунке.

Схема утепления мелкозаглубленного фундамента и грунта по периметру дома

Данная статья содержит материалы с сайта http://stroy-svoimi-rukami.ru/

По материалам сайта: http://dalopan.ru