Виды грунта для строительства фундамента под дом и их особенности: расчет

Виды и тип грунта для фундамента: как его определить, свойства и особенности почвы в строительстве

Надежное основание необходимо для обеспечения прочности всего здания. Выбор конструкции фундамента, применяемого при возведении строения, зависит от многих причин.

Определяющими факторами в этом вопросе состав являются грунта, уровень грунтовых вод и глубина промерзания.

Баня, построенная на прочном фундаменте, простоит долгие годы без разрушения несущих конструкций и трещин в стенах и перегородках.

Перед началом расчетно-проектных работ на земельном участке проводятся инженерно-геологические изыскания.

В ходе указанных мероприятий на стадии разработки строительной документации решается ряд задач:

1. Определение состава грунтов и их механических свойств для получения с целью получения данных для расчетов фундамента.
2. Полевые испытания почвы на предмет определения деформационных и прочностных параметров почв.
3. Исследование способности грунтов противостоять динамическим и статическим нагрузкам, возникающим в результате возведения того или иного вида фундамента.

Решением перечисленных задач занимаются высококвалифицированные специалисты с использованием специальных приборов и лабораторного оборудования. Это достаточно дорогостоящие исследования.

При индивидуальном строительстве обычно используются упрощенные методики, которые доступны подавляющему большинству наших сограждан.

Классификация почв и их свойства

В ходе инженерно-геотехнических изысканий осуществляется комплексное изучение природных условий строительной площадки.

Для закладки фундамента достаточной прочности решающее значение играет состав грунтов и их свойства. В строительной отрасли имеется четкая система классификации почв, которая выделяет следующие их виды:

1. Скальные породы.
2. Полускальные грунты.
3. Крупнообломочные.
4. Песчаные и супесчаные несвязанные почвы.
5. Глинистые или связанные грунты.

Cтроителям часто приходится работать со всеми перечисленными типами. Каждый из видов грунтов имеет присущие только указанной категории свойства.

При закладке фундамента учитывается не только тип почвы, которая по мере заглубления не является однородной.

Обычно земельные участки имеют верхний растительный или плодородный слой, ниже могут располагаться песчаные, супесчаные породы, глина и суглинки.

Толщина слоев грунта при выборе конкретной схемы расчета фундамента также учитывается наряду с другими факторами.

Характеристики отдельных типов почв

В средней полосе России преобладают грунты песчаного и глинистого типов, реже встречаются крупнообломочные, полускальные и скальные породы. Каждый тип обладает определенными свойствами.

Песчаные и супесчаные грунты состоят в основном из мелких частиц размером от 0,05 до 2 мм осадочных пород и характеризуются крайне низкой пластичностью.

При возведении фундаментов на такой земле следует закладывать больший запас прочности.

Глинистые грунты в своем составе имеют еще более мелкие частицы с размером менее 0,05 мм. Такая почва образовалась в результате разрушения первичных скальных пород и их преобразования в условиях высокого давления.

При закладке фундаментов тип грунта определяет технологию проведения земляных работ, общие трудозатраты и соответственно их сметную стоимость.

От вида почвы зависят также и выбор типа основания, и его основные параметры.

Методики самостоятельного определения видов почв

Практика индивидуального строительства предполагает необходимость экономии средств. Многие операции, в том числе и по определению состава грунта, выполняются своими силами без привлечения специалистов.

Существуют достаточно простые способы определения вида почвы участка, где будет возводиться фундамент.

Земля, изъятая с площадки, смешивается с небольшим количеством воды и раскатывается в виде цилиндра.

Полученную массу пытаемся свернуть в колечко, если это удается, грунт имеет в своем составе не менее 2/3 глины и суглинков. В случае распада на отдельные фрагменты небольшого размера почва содержит большое количество песка.

Еще один несложный тест – немного грунта помещается в прозрачную емкость с водой, помутнение жидкости означает большое присутствие мелких суглинистых частиц.

Виды строительных оснований

Определение состава грунтов на участке позволит обосновано выбрать конкретный вид фундамента.

Основные типы оснований: ленточный, плитный, столбчатый и свайно-ростверковый применяются в зависимости от конкретных условий площадки.

Грунт, на котором придется строить здание, подвергается довольно высоким механическим нагрузкам и в свою очередь оказывает влияние на опорные конструкции.

Наиболее прочный вид фундамента — ленточный, который представляет собой бетонную полосу прямоугольного или квадратного сечения, армированную стальным прокатом или композитными материалами.

Наиболее экономичный вариант с мелкозаглубленным основанием делается на стабильных грунтах.

Для самых неустойчивых и насыщенных влагой почв рекомендуется использование монолитных плитных фундаментов.

Выбор типа основания в зависимости от типа почв

По результатам инженерно-геотехнических изысканий и определения вида грунта осуществляется моделирование процессов.

Наиболее распространенный тип фундамента для малоэтажного строения – ленточный, технология строительства такого основания отработана и проверена временем. На заболоченных и подвижных грунтах лучшим вариантом будет использование свай с перевязкой.

В фундаменте такого типа основная нагрузка передается через опорные элементы на более глубокие и стабильные слои.

При использовании легких конструкций возможно применение винтовых и свайно-ростверковых оснований. Несущие балки могут иметь контакт с грунтом и частично заглубляться в него.

Основное преимущество таких опорных конструкций – отсутствие необходимости в сложной и дорогостоящей гидроизоляции.

Особенности закладки оснований на разных типах почв

При возведении фундамента имеют значение такие характеристики грунтов, как плотность, влажность, механическая прочность и пластичность.

Эти показатели необходимо учитывать при проведении земляных работ.

Особое значение имеет такой параметр как сцепление и максимальный угол естественного откоса. Легче всего работать на песчаных и супесчаных грунтах, но фундамент в таком случае нуждается в дополнительном усилении.

Исследование состава почвы на участке перед началом строительства – процедура обязательная.

Только по итогам инженерно-геотехнических изысканий можно получить обоснованные рекомендации об оптимальном для данной площадки типе фундамента.

Изыскания могут производиться как профессионалами, так и самостоятельно без привлечения специалистов.

Грунт и фундамент. Виды и характеристики

Грунт и фундамент. Виды и характеристики

Строительство дома — значительное событие в жизни любого человека. Тем более что на каждого оно выпадает не более одного-двух раз в жизни.

И хотя в поэзии и литературе исторически сложился стереотип, что дом это стены и крыша, но основой дома всегда является фундамент, потому, что от него зависит долголетие всего здания, а значит и стен, и крыши.

И задумывая дом для своей семьи, надо начинать именно с этой, самой незаметной, но самой главной части дома — с его фундамента.

Самые популярные виды фундамента в дачном и загородном строительстве — это мелкозаглубленные ленточные фундаменты и столбчатые с перевязкой. Выбор фундамента по соображениям «цена/качество» производится по следующим критериям:

• характеристика грунта
• глубина промерзания грунта
• тип строения

Давайте более подробно разберем каждый из этих критериев.

Характеристика грунта

Каменистые и скалистые грунты — грунтом их назвать можно условно, поскольку они представляют собой камень, который не подвержен никакому влиянию влаги, не промерзает, и не изменяет своих свойств в нормальных погодных условиях. Это идеальный фундамент сам по себе.

Хрящеватые грунты — состоят из гравия и обломков камней. Так же отличается высокой прочностью и является прекрасной основой под фундамент. Глубина закладки фундаментов при таких грунтах не зависит от глубины промерзания.

Песчаные грунты — слабопромерзаемые грунты на незначительную глубину (50-100 см). Хорошо пропускают воду, уплотняются, трамбуются. Фундаменты в таком грунте не замокают.

Глинистые грунты — состоят из очень мелких частиц чешуйчатой формы. В отличие от песка, глина хорошо вбирает и удерживает влагу (в основном своей поверхностью). Поэтому при замерзании неуплотнённой глины происходит вспучивание глины (из-за расширения воды при замерзании). Уплотнённая глина менее склонна к расширению и является слабопучинистой.

Суглинки и супеси — представляют собой смесь песка и глинистых частиц. В зависимости от превалирования того или иного компонента, грунт ведет себя соответственно.

Торфяные грунты — представляет собой осушенные и не очень болота. Обычно сильно насыщены влагой (торф может впитать в себя примерно 6-8 объемов воды, относительно своего первоначального объема). С чрезвычайно высоким уровнем залеганием грунтовых вод.

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта сильно зависит от его типа. Скалистые грунты считаются непромерзаемыми. Конечно, они охлаждаются до отрицательных температур.

Но поскольку они абсолютно не содержат воды, свои характеристики и линейные размеры они меняют незначительно. Например, коэффициент температурного линейного расширения гранита — 0,000008 на 1°.

Для сравнения: лед расширяется (сжимается) в 6 раз сильнее, а вода — почти в 100 раз!

Соответственно, чем сильнее насыщен грунт водой, тем сильнее он пучится при замерзании. При этом он, конечно, воздействует и на фундамент. Это воздействие может выражаться в выталкивании фундамента из земли (особенно весной), его разрыве (в вертикальном или горизонтальном направлении).

Факторы грунта и глубины промерзания застройщик воспринимает как данность. Он не в силах на них повлиять или изменить, может выбрать только при покупке самого участка.

И если вы еще только собираетесь покупать участок, следует задуматься, стоит ли связываться с торфяными или глинистыми участками. Ведь проблемы со строительством могут быть такими, что мало не покажется.

Не говоря уже о материальных затратах.

Тип строения

Разумеется, нагрузка на фундамент легкой каркасной конструкции и дома со стенами в 2,5-3 кирпича с перекрытиями из бетонных плит отличаются.

Поэтому прежде чем выбрать какой-то тип фундамента, необходимо определиться и с самим строением. Строить тяжелый кирпичный 2-х этажный дом на зыбком осушенном болоте может только отчаянный оптимист.

Тут скорее бы подошел легкий каркасный дом на проветриваемом фундаменте — плите.

Так же на выбор типа фундамента влияет желание застройщика иметь подвал, цокольный этаж или погреб. Ведь фундамент не обязательно должен быть либо только ленточным, либо только столбчатым. К выбору фундамента следует подходить творчески, потому что стоимость устройства того или иного вида фундамента различаются даже не в разы, а в десятки раз.

Если в местности, где вы собираетесь возводить дом, уже есть жилые строения, есть смысл поинтересоваться устройством их фундамента. Таким образом, вы узнаете, есть ли у их владельцев какие-то проблемы с фундаментом.

Любой фундамент надо стараться устроить так, чтобы его нижняя часть располагалась ниже глубины промерзания. Свойства грунта на такой глубине стабильны, предсказуемы и такой правильно устроенный фундамент решает практически все возможные проблемы.

Но это уже определяется бюджетом строительства.

Материал для фундамента

Самые популярные материалы фундамента — это бутобетон, железобетон, кирпич. Бутобетон — это смесь песчано-цементного раствора и достаточно крупных камней.

Камни соприкасаются друг с другом, а раствор служит клеем, заполняющим все остальное пространство между камнями и исключающим их смещение.

Фундамент достаточно надежен, но применяют его только там, где нет дефицита крупных камней, а также на легких грунтах (песчаные, скалистые). В глиняных грунтах такой фундамент может быть разорван и дать трещину.

Фундамент из бутобетона

Железобетон — смесь цемента, песка и щебня. Армирован сеткой или прутьями арматуры в зависимости от направления нагрузки (давление мерзлого грунта). Самый популярный материал для фундамента.

Он дешев, прочен, допускает создание монолитных конструкций сложной конфигурации. При изготовлении таких фундаментов особенно с применением бетонных вибраторов, получаются чрезвычайно надежные и крепкие фундаменты.

Фундамент из железобетона

Кирпич — применяется исключительно для надземной частей фундамента и цокольных частей. Закладывать кирпич ниже уровня грунта категорически нельзя. Кирпич очень гигроскопичен и во влажном состоянии легко разрушается даже легкими морозами. Кроме того, кирпич просто растворяется в грунте за десяток-другой лет, особенно силикатный.

Фундамент из кирпича

Виды фундаментов

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент наиболее эффективен для пучинистых грунтов. Этот вид фундамента самый распространенный и дешевый. Столбчатый фундамент может быть выполнен из любых материалов: песка, камня, кирпича, бетона, а также из деревянных и железобетонных столбов, металлических и асбестоцементных труб.

По расходу материалов и трудовым затратам столбчатый фундамент в 1,5-2 раза, а при глубоком заложении в 3-5 раз дешевле ленточного. Например, при небольших нагрузках можно сделать столбчатый фундамент из монолитного железобетона. Столбчатый фундамент самый надежный и экономичный фундамент для сложных почв.

Сделать его достаточно просто.

Вместе с тем у столбчатого фундамента есть и недостатки. В горизонтально-подвижных грунтах его устойчивость к опрокидыванию недостаточна, и для погашения бокового сдвига требуется устанавливать балки между столбами.

Также ограничено применение этого вида фундамента при строительстве домов на слабонесущих грунтах с тяжелыми стенами.

Кроме того, при использовании столбчатого фундамента возникают определенные сложности с устройством цоколя, если при ленточном фундаменте цоколь образуется как бы сам собой, являясь продолжением фундамента, то при столбчатом заполнение пространства между столбами, стеной и землей дело относительно сложное и трудоемкое.

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент с перевязкой

Столбчатый фундамент с перевязкой позволяет в некоторой степени избежать проблемы с «гулянием» столбиков. Перевязку еще называют «рындбалкой».

Рындбалка значительно улучшает качество фундамента и позволяет строить на таком фундаменте даже кирпичные здания с нетолстыми стенами. Но устройство рындбалки (перевязки) значительно удорожает и усложняет фундамент.

Поскольку требует единого армирования (перевязки арматуры) как в балке, так и в столбике. Рындбалку располагают либо по поверхности грунта, либо с небольшим заглублением, устроив под ней песчаную подушку.

Столбчатый фундамент с перевязкой

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Мелкозаглубленный ленточный фундамент представляет собой монолитную железобетонную конструкцию (как минимум по уровню грунта) и надстройку из кирпича. Глубина залегания ленты — 50-70 см, иногда меньше.

Под лентой устраивается песчаная подушка 20-30 см толщиной. Такой фундамент позволяет уже применять в качестве перекрытий бетонные пустотные плиты и возводить любое малоэтажное здание.

При хорошей гидроизоляции можно обустроить как минимум подпол, а иногда и погреб внутри периметра фундамента.

Весьма полезным при устройстве такого фундамента будет устроить заглубления в виде шурфов с периодичностью 1,5-2 м или чаще. Например, высверлив шурфы с помощью бура. Глубина шурфов — ниже глубины промерзания.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Глубокозаглубленный ленточный фундамент

Глубокозаглубленный ленточный фундамент один из самых надежных фундаментов.

От мелкозаглубленного отличается тем, что не только шурфы, а вся монолитная лента заглублена на уровень ниже промерзания грунта. Это обеспечивает непоколебимость конструкции практически на любых грунтах.

Одновременно как бы образуется пространство подвала или погреба. Единственно возможный вид фундамента, если необходимо наличие подвала.

Глубокозаглубленный ленточный фундамент

Фундамент в виде монолитной плиты

Фундамент в виде монолитной плиты подходит для строительства серьезного дома на торфяных или глинистых грунтах с высокой степенью пучения.

Устройство такого фундамента практически не требует никаких земляных работ, кроме отсыпки песчаной подушки 20-30 см. Затем на подушке отливается монолитная плита под размер дома и даже чуть больше.

Дом как бы плавает на таком фундаменте, и состояние грунта слабо влияет на его самочувствие.

Как ни странно, такой фундамент весьма не дорог, именно за счет исключения земляных работ. Единственные ограничения — участок не должен иметь сильного уклона, потому что подушка будет потихоньку сползать. Ну и о подвале и погребе придется попросту забыть.

Если же подвал все же нужен, то делают это так: выкапывается котлован на необходимую глубину. На дне котлована устраивается подушка из песка и щебня и отливается монолитная плита. На плите возводят из блоков или путем монолитного бетонирования стены подвала.

С наружной стороны они тщательно гидроизолируются. Затем пространство между стенками подвала и стенками котлована засыпается, иногда с устройством глиняного гидрозамка. Однако такой способ является самым дорогим способом строительства.

Так как требует большого объема и земляных, и бетонных, и монтажных работ. Но зато на выходе — практический готовый подвал, с нужной конфигурацией.

Фундамент в виде монолитной плиты

Свайный тип фундамента

Для малоэтажного коттеджного строительства свайный тип фундамента не используется. Дорого и неэффективно, поскольку свайные фундаменты, как правило, опираются на грунты глубокого заложения.

Существуют варианты наливных свай, когда в просверленный грунт закладывают арматуру и заливают бетоном.

Данный вариант используется, когда из-за особенностей грунта и расчетов конструктора данный вариант является наиболее рациональным для здания.

Свайный тип фундамента

Грамотно выбранный тип основания, тщательно выполненный проект, профессиональное проведение фундаментных работ в сочетании с качественной гидроизоляцией фундамента — первоочередные вопросы в обеспечении максимального комфорта и уюта будущего дома!

Самые распространенные ошибки при строительстве фундаментов

• Строительство фундаментов на не уплотненной основе
• Строительство монолита без вибрирования бетона
• Непринятие в расчет силы бокового давления грунта
• Неверный расчет несущей способности грунта
• Отсутствие расчета минимальной опорной площади оснований
• Отсутствие мероприятий по отводу воды при строительстве
• Недостаточное заглубление опор находящихся под внутренней частью дома

Следствия ошибок устройства фундаментов

• Разломы, перекосы, трещины стен и перегородок
• Нарушение теплоизоляции здания вследствие образования щелей, зазоров, трещин
• Трещины в цокольной части
• В весенний период затруднено нормальное закрывание дверей и окон
• Отклеивание обоев
• Выкрашивание (рассыпание) бетона
• Боковое выжимание и перекос блоков силами морозного пучения
• Просадка углов дома
• Наклон дома силами пучения, неравномерно действующими с северной и южной сторон
• Боковой сдвиг

Оптимальный выбор типа фундамента для конкретного грунта

Изображение разновидностей почв

Каждый человек, который решает строить дом на своем земельном участке, вынужден подбирать оптимальный для конкретного типа почвы, фундамент.

Если не провести подробную геодезическую разведку почвы, а также не учесть глубину промерзания, то уже через несколько лет основание деформируется с дальнейшим разрушением.

Поэтому, любое строительство здания всегда нужно начинать с разведки участка и изучения структуры почвы, ведь свойства грунта играют важную роль.

Критерии состояния почвы

Учитывая, что самые популярные и дешевые в строительстве – это ленточные фундаменты и столбчатые с перевязкой, то и встретить их сейчас не проблема, но далеко не всегда они способны выдерживать допустимые нагрузки, а свойства конкретной почвы не позволяют возводить большие дома.

Популярные основания не всегда будут оптимальными для конкретной территории, ведь они не всегда способны выдерживать большие постоянные нагрузки на мягких почвах. Поэтому, кроме критерия «цена-качество», фундаменты также подбираются по критериям состояния почвы, а именно:

• какой тип грунта на площадке приоритетнее;
• состояние и высота залегания грунтовых вод;
• вертикальная структура почвы;
• глубина промерзания;
• наличие просадочных пород;
• тип здания, его масса и размеры;
• характеристики основания и наличие твердых пород на различных глубинах.

Застройщику или хозяину участка важно знать, есть ли возможность присутствия одновременно разных типов грунтов.

Структуры грунта и особенности

Изображение определения состава по цвету

Грунты можно подразделить на пять основных типов, и у каждого из них есть свои особенности.

Например, хрящеватый грунт состоит с песка и глины, имеет каменистое основание.

 Благодаря малому содержанию просадочных пород, такой грунт оптимален для строительства, он не размывается водой, имеет небольшую глубину промерзания и обладает высокой прочностью.

Из-за разного состава почвы, хрящеватые грунты имеют хорошую фильтрацию, обладают отличными несущими свойствами и выдерживают значительные нагрузки. Существуют и другие виды:

1. Песчаный грунт достаточно легкий, быстро пропускает воду, и водные горизонты залегают глубоко. Как правило, промерзает на глубину до метра, на нем возводятся основания ленточного типа из железобетонных блоков или некоторые виды столбчатых конструкций. Содержание просадочных пород огромное, поэтому такие почвы склонны к горизонтальному и вертикальному смещению.
2. Скалистая почва считается одной из самых прочных, не подвержена пучению, глубина промерзания незначительная. При строительстве домов на таких почвах иногда даже не углубляют сильно подошву, поэтому и стоимость возведения дома незначительная, а содержание просадочных пород практически сведено к минимуму.
3. Свойства глинистых грунтов таковы, что они содержат много воды, поэтому даже под воздействием незначительных осадков сразу превращаются в жижу. Поэтому, не отличаются прочностью, склонны к пучению и имеют большую глубину промерзания, а также имеют высокое содержание просадочных пород. За счет проседания на неравномерных слоях грунта, часто возникает просадка основания в разных местах, которая неизбежно приведет к полному разрушению дома. Такая почва считается неблагоприятной для строительства, на ней практикуют использование ленточного блочного или бетонного монолитного фундамента, свойства которых позволяют нейтрализовать пучение.
4. Торфянистые грунты очень легкие, имеют огромное количество пор и не отличаются прочностью. Торфяник сильно насыщен влагой, грунтовые воды расположены высоко. Тут единственно правильный вариант – это устройство монолитной бетонной плиты или столбчато-ригельного основания. Такие грунты обладают свойством неравномерного пучения, они неустойчивые и содержат много просадочных пород.

Фундаменты и их виды

Фундаменты и их разновидности подбираются в зависимости от типа возводимого на них строения. Каждый тип основания имеет свои не только конструктивные особенности, но и нюансы применения. Факторами выбора того или иного фундамента служат:

• Характеристики грунта, а именно его несущая способность. Другими словами, возможность выдерживать определенные нагрузки.

Различают грунты: скалистые/каменистые (не изменяют характеристик под влиянием влаги, перемены температурного режима), песчаные (относятся к слабопромерзаемым, хорошо трамбуются, уплотняются), глинистые (глубоко промерзают и вспучиваются, могут разжижаться при обильном увлажнении), торфяные (осушенные болота, водоемы), суглинки, супеси (смесь частиц глины и песка, их поведение зависит от баланса этих компонентов), хрящеватые (смесь глины, песка и мелкого камня, достаточно надежные).

• Глубина промерзания – во многом зависит от типа грунта. Ведь чем больше его насыщение водой, тем сильнее пучение. Такие подвижки грунта (в частности весной) могут выталкивать фундамент, оказывать воздействие на его разрыв в горизонтальном и вертикальном направлении.
• Тип возводимого строения – его вес (стены, перекрытия), статические/динамические нагрузки, другие особенности, например наличие подвала, погреба.
• Грунтовые воды – от их уровня зависит глубина заложения фундамента (определяется инженерно-геологическими исследованиями, такими как бурение скважин).

Теперь зная об особенностях выбора основания для дома, можно перейти к основным типам фундаментов.

Фундаменты и их типы

Следует отметить, что для возведения частного дома, традиционно рассматривают четыре основных типа оснований:

• Столбчатое.
• Ленточное.
• Свайное.
• Плитное.

Столбчатый фундамент

Устройство такого основания, представляет собой систему бутовых, каменных или кирпичных столбов.

Опоры возводятся с шагом примерно 1,2 до 2,5 метра под наиболее ответственными точками сосредоточения нагрузок будущего дома (пересечения стен, углы, в местах установки тяжелого котельного оборудования и т.д.).

Чтобы отдельностоящие столбы объединить в надежную конструкцию, поверх укладываются обвязочные балки, таким образом получается готовый фундамент.

Отдельно можно отметить столбчатый фундамент по технологии (сегодня очень популярной) ТИСЭ. Ее суть заключается в устройстве скважин в местах установки опор, их армирования и заполнения бетоном. Такие фундаменты еще называют столбчатыми монолитными. Нижняя часть опоры (подошва) с расширением.

Особенности столбчатого фундамента:

• Подходит для легких грунтов, не подверженных сильному пучению и подвижкам (особенно в горизонтальной плоскости). Прекрасно зарекомендовал себя в пучинистых грунтах при условии глубокого их промерзания.
• Отличное решение для малоэтажного строительства (дома из бруса, каркасные, щитовые).
• Доступная стоимость, минимальные трудозатраты (в сравнении с другими типами оснований)
• Нет необходимости в устройстве гидроизоляции.
• Используется для домов без подвала.

Надежный, недорогой фундамент, активно применяется в загородном строительстве.

Фундаменты ленточные

Название фундамента полностью отвечает визуальному представлению его устройства. Это железобетонная лента, проложенная под всеми внутренними и наружными несущими стенами дома. Устройство такого основания требует проведения большего объема земляных работ и расхода стройматериалов, если сравнивать со столбчатым аналогом.

Различают:

• Фундаменты мелкозаглубленные – подойдут для легких строений из бруса, блоков, каркасных конструкций. Глубина залегания не превышает 70 см., т.е. не ниже уровня промерзания грунта. Решение для стабильных грунтов или глубокопромерзающих пучинистых.

• Фундаменты заглубленные – закладывается ниже уровня промерзания. Выдерживает подвижки грунта и пучение. Подходит для тяжелых строений из кирпича, камня и т.д. Если дом возведен из легких материалов и отличается небольшим весом, то заглубленное основание не рекомендуется. Так как масса дома будет недостаточной для устойчивости фундамента во время движения/пучения грунта.

• Монолитная лента – подготовленная армированная опалубка заливается бетоном.

• Сборная лента – основание из крупных железобетонных фундаментных блоков. Как недостаток — могут возникнуть неудобства при возведении фундамента сложной геометрии.

Главные преимущества ленточных фундаментов: универсальность (подходят практически для любого грунта и вида строений), а также возможность устройства гаража, подвала, погреба и подпола.

Свайный фундамент

Данный тип основания подходит для слабых грунтов, когда необходимо передать нагрузку от строения на более плотные слои. Также свайный фундамент активно используется для возведения домов на местности с уклонами, значительными неровностями. Конечно, можно завезти грунт и подготовить площадку для строительства. Однако использование свай обойдется дешевле.

Конструктивно фундамент представляет собой отдельно стоящие сваи, оголовки которых соединены балкой (ростверком). Погружая каждую сваю на расчетную глубину, можно легко получить ровную горизонтальную плоскость ростверка для строительства стен.

Сваи бывают:

• Забивные. В малоэтажном строительстве не используются в виду экономической нецелесообразности. Требуется специальная техника для их погружения в землю. Обычно применяются в гражданском и промышленном строительстве.

• Буронабивные. В грунте пробуривается скважина, которая заполняется бетоном. Оголовки выводятся на определенную высоту и соединяются ростверком. Сваи могут быть неармированными/армированными (как на фото).

• Винтовые. Металлические сваи, на окончании, которое погружается в землю, имеют специальные винтовые лопасти. Достаточно распространены в малоэтажном строительстве, т.к. позволяют быстро возвести фундамент.

Плитный фундамент (Шведская плита)

Массивное и мощное основание для строительства кирпичных, бревенчатых, блочных домов.

Данный тип фундамента еще называют плавающим и его можно применять практически на всех грунтах (включая торфяные, глинистые и с высокой степенью пучения).

Монолитная железобетонная плита отливается на «подушке» под размер дома или немного больше. При подвижках грунта, фундамент «плавает», что сохраняет целостность строения.

• Мелкозаглубленный плитный фундамент – устройство на поверхности грунта (только отсыпается подушка). Отсутствие возможности строительства подвала.

• Заглубленный плитный фундамент. Для его возведения выкапывается котлован, на дне которого отливается плита. Решение для домов с подвалом, гаражом, подполом.

Отдельно можно отметить современный плитный фундамент – УШП (шведская плита) или утепленная шведская плита.

Особенность основания заключается в его утеплении пенополистиролом (боковые грани, снизу), прокладку в толще плиты коммуникаций, а также «теплого пола».

Таким образом, УШП одновременно представляет собой: фундамент, черновой пол с подогревом, перекрытие первого этажа. На плите сразу можно возводить стены, а по окончании строительства укладывать чистовое напольное покрытие.

В завершении хотелось бы отметить, что фундамент – база, основа дома. Не стоит экономить на его возведении.

Мне нравится!6Мне не нравится!0

Типы и характеристика грунта для расчета фундамента — Сергей Червач

Скальные грунты. Это самое надежное основание под фундамент. Представляют собой плотные горные породы, выходящие прямо на поверхность или покрытые тонким слоем почвы.

Это гранит, базальт, диабаз, известняк, доломит, песчаник. Данные грунты не деформируются под нагрузкой, не размокают в воде и не промерзают зимой.

На скальном грунте фундамент закладывают без заглубления, прямо на поверхности.

Полускальные грунты. Это те же горные породы, но раздробленные, с большим числом трещин. Они под нагрузкой не сжимаются, в воде не размокают, но во влажном состоянии способны промерзать. Надежное основание под фундамент, но при строительстве дома фундамент лучше заглубить в грунт на 0.5 м независимо от промерзания грунта.

Крупнообломочные грунты. Состоят из несвязанных обломков горных пород (щебня, гравия, галечника), бывают плотными или рыхлыми. Под нагрузкой не сжимаются, но часто размываются проточными водами, во влажном состоянии промерзают. Неплохой грунт для закладки фундамента. Надо лишь заглубить его на 0.5 м, даже если грунт промерзает на большую глубину.

Песчаные грунты. Сыпучие пески водопроницаемы, размываются проточной водой, во влажном состоянии промерзают. Под нагрузкой хорошо уплотняются, надежное основание под фундамент. Глубина заложения фундамента (обычно 0.4-0.7 м) зависит от плотности песчаного грунта – чем меньше плотность, тем глубже располагается фундамент.

Глинистые грунты. Состоят из глины почти без примеси песка.

Сжимаются под нагрузкой, размываются проточной водой, при увлажнении часто сильно набухают, но уплотняются мало, при замерзании вспучиваются.

Под весом дома уплотняются неравномерно, поэтому при осадке дом может покоситься, осадка длится долго – до нескольких лет. В таких грунтах фундамент закладывают на глубину промерзания.

Суглинки. Такой грунт состоит из глины со значительной (до 90%) примесью песка. Наиболее распространенный тип грунтов. По свойствам близки к глинистым грунтам. Разновидность суглинков – лессы, сильно оседают при замачивании. Во всех суглинистых грунтах фундаменты закладывают на глубину промерзания.

Торфяники. Сильно увлажненные грунты, состоящие в значительной степени из растительных остатков. Под нагрузкой сильно уплотняются, при замерзании увеличиваются в объеме. Фундаменты на торфяниках закладываются лишь после специальной подготовки.

Все эти грунты являются естественными, и поэтому их называют естественными основаниями под фундамент.

Но основания под фундамент бывают и искусственными. Они необходимы в тех случаях, когда на месте строительства оказываются слабые, сильно сжимаемые грунты. Есть две разновидности искусственных оснований: насыпные и улучшенные.

Насыпные основания. Устраивают намывом или насыпкой гравия, щебня с песком и примесью глины. Для этой цели подходят также металлургические шлаки, отвалы горных выработок, строительный мусор.

Свойства таких грунтов неопределенны и устанавливаются для каждого грунта в каждом конкретном случае.

При длительной выдержке такие грунты постепенно самоуплотняются и через 5-10 лет становятся пригодными для закладки в них фундамента.

Улучшенные основания. Слабые или малосвязанные грунты, уплотненные при помощи цементирования, битуминирования, введения солей, жидкого стекла и др.

Глубина промерзания грунта разная в различных регионах, это очевидно. Она меняется от нескольких см в южных регионах до 3-4 см в северных. Зависит она от состава и состояния пород, характера снежного покрова, ориентации и и наклона снежного покрова, типа растительного покрова и т.д.

Для каждой отдельной местности установлена расчетная глубина промерзаниягрунта или расчет грунта. Она определяется по многолетним наблюдениям и рассчитывается по формуле: 

A = B*корень(E1/E2),

где A – расчетная глубина промерзания; B – глубина промерзания за данную зиму, измеренная на осушенной площадки с оголенной поверхностью; E1 – сумма среднемесячных температур за самую суровую в данной местности зиму; E2 – сумма среднемесячных температур за данную зиму.

Но вести всю зиму наблюдения за температурой да еще знать данные о самой суровой зиме это бредово. Зато можно воспользоваться сведениями о средней глубине промерзания грунтов в различных районах, например:

• 100 см – Астрахань, Гурьев;
• 120 см – Белгород, Великие Луки, Волгоград, Курск, Псков, Смоленск;
• 140 см – Воронеж, Москва, Новгород, Питер, Тверь;
• 150 см – Вологда, Кострома, Нижний Новгород, Пенза, Саратов;
• 170 см – Ижевск, Казань, Котлас, Вятка.

Надежность фундаментов во многом зависит от физических свойств грунтов, лежащих в основании, и в первую очередь от расчетного сопротивления грунтов. Для оценки технической пригодности грунтов имеют значение:

— связанность (сцепление), то есть прочность связи между частицами грунта;

— размер и форма частиц;

— однородность состава;

— коэффициент трения одной части массы грунта о другую (угол естественного откоса);

— влажность и влагоемкость, то есть наличие воды в грунте и то ее максимальное количество, которое грунт может принять;

— водопроницаемость, водоудерживающая способность, то есть способность грунтаудерживать поглощенную воду вопреки действию сил, направленных на ее удаление;

— размываемость растворимость в воде, пластичность, сжимаемость, разрыхляемость и т.д.

Существует несколько видов грунта:

— скалистые;

— обломочные;

— песчаные (мелкозернистые и пылеватые пески);

— пылеватые (плывуны);

— суглинистые;

— глинистые.

Каждый из них характеризуется определенными показателями.

Скалистые грунты считаются самыми надежными. Они достаточно прочны, не проседают и не размываются. Вспучивание в зимнее время таким грунтам не грозит.

При строительстве дома на участке со скалистым грунтом можно обойтись без заглубления и возводить фундамент непосредственно на поверхностигрунта.

Обломочные или хрящеватые грунты содержат обломки камней и вкрапления гравия. Они не размываются и не сжимаются. В условиях обломочных или хрящеватых грунтов рекомендуется устраивать фундаменты с заглублением не более 50 см.

Песчаные грунты, состоящие из мелкозернистых и пылеватых песков, имеют свойство проседать, то есть сильно уплотняться под нагрузкой. Эти грунты не задерживают воду и в зимний период незначительно промерзают. Заглублениефундамента на песчаных грунтах рекомендуется проводить на глубине от 40 до 70 см.

Особого внимания при строительстве дома заслуживают пылеватые грунты, которые часто называют плывунами. Устраивать фундамент на таких грунтахдовольно сложно и опасно. Строительство дома на плывунах лучше всего вести с опытными строителями.

Суглинистые грунты занимают промежуточное положение между песчаными иглинистыми. В их составе от 3 до 30% глины. При наличии в грунте менее 10%глины грунт называется супесчаным, и при повышенном содержании —суглинистым.

Глинистые грунты — наихудший из вариантов, который может встретиться пристроительстве дома. Грунты такого вида могут сжиматься, размываться и вспучиваться при промерзании. В этом случае глубина закладки фундаментаустраивается на всю глубину промерзания.

Следует отметить, что в сухом состоянии глинистые грунты могут служить хорошим основанием (в этом случае их относят условно к непучинистым), а при значительном насыщении водой и при малой плотности становятся довольно жидкими и сильно вспучиваются при промерзании.

Глинистые грунты иногда называют просадочными, так как, находясь в напряженном состоянии под действием нагрузки от строения, они дают просадку.

Различают два вида просадочных грунтов:

— грунты, просадка которых от собственного веса не превышает 5 см; — грунты,просадка которых от собственного веса превышает 5 см.

Основной причиной неустойчивости или разрушения фундамента является вспучивание некоторых грунтов в зимний период, а это, в свою очередь, связано сглубиной промерзания грунта в районе строительства и с глубиной залеганиягрунтовых вод. Сила вспучивания настолько велика, что в состоянии приподнять даже очень большие здания, и справиться с ней можно только в том случае, если будут соблюдены все рекомендации при устройстве фундамента.

Грунты и основания под фундамент дома

При определении конструкции фундамента дома и глубины его заложения необходимо знать о видах грунтов и их свойствах. Для определения вида грунта и глубины залегания грунтовых вод нужно выкопать шурф.

Ниже вы узнаете о грунтах основания и фундаментах дома, а также сможете посмотреть виды грунтов на фото. Кроме того, вы получите информацию о физико-механических характеристиках грунтов и узнаете, как определить вид грунта.

Грунт под фундамент дома

Глубина, на которую закладывается фундамент дома, обусловливается глубиной промерзания грунта на участке. Подошва основания должна быть ниже зоны промерзания грунта на 20-25 см.

Если дом оборудован погребом или подвалом, под ним заливают ступенчатые уступы из железобетона между фундаментом стен подвала и остальной частью здания, не оборудованной подвалом.

Делается это для усреднения нагрузки на грунт под фундаментом дома и равномерной усадки постройки.

Сам фундамент, как правило, возводят из бетона различных марок на основе цементно-песчаной смеси с наполнителем из недорогого местного природного камня — гранита, песчаника и т. д. Его ширина обязательно должна быть больше ширины стен.

Конструктивно фундаменты подразделяются на несколько типов. Для каркасных домов обычно заливают столбчатые, свайные или плитчатые основания, изредка — мелко-заглубленные ленточные.

Слой почвы, в котором располагается подошва фундамента, — несущий. Но давление оказывается и на нижележащие пласты, поэтому для расчета фундамента необходимо знать геологическое строение площадки на несколько метров в глубину.

Физико-механические характеристики грунтов

Грунт под домом состоит из трех компонентов: твердых частиц, воды и газа. Твердые частицы образуют губчатую структуру, газ — пузырьки.

Вода служит несвязанной (в порах) и связанной (входит в состав кристаллических решеток твердого вещества) составляющей.

При деформации почва ведет себя как упругопластичная среда: при надавливании сжимается, а когда нагрузка исчезает, пытается вернуться в первоначальное положение. Характеристики грунтов можно разделить на две группы.

Физические и механические характеристики грунтов

Основные физические характеристики грунтов: плотность; плотность частиц (в высушенном грунте); влажность; пористость (отношение объема пор к объему грунта); число пластичности для глинистых грунтов (разность между пределом текучести и пределом пластичности).

Основные механические характеристики грунтов: модуль деформации (отношение между давлением на грунт и его деформациями); удельное сцепление (сопротивление частиц грунта сдвигу); угол внутреннего трения (характеризует трение частиц грунта друг о друга).

Определение вида грунта (с фото)

Определение вида грунта довольно простая операция — сделать это можно визуально или скатав комок земли в шнур. Однако необходимые для расчетов механические и физические характеристики устанавливаются только с помощью инженерно-геологических изысканий.

Скальный — это массив скалы, который имеет очень высокую плотность и модуль деформации, поры в нем практически отсутствуют.

При строительстве на такой почве следует учитывать, что материал основания может оказаться прочнее материала фундамента, и в этом случае он будет продавливаться.

Крупнообломочные грунты — смесь крупных частиц (более 10 см в диаметре), песка и глинистых включений. Крупные частицы — галька, щебень — составляют более половины объема такой почвы. Она практически не сжимается, и ее характеристики в большей мере зависят от свойств мелких частиц (глинистых, пылеватых, песка).

Глинистые грунты состоят из частиц размером менее 0,01 мм, пластичны, влагоемки, подвержены пучению (изменяются в объеме при замерзании и оттаивании), просадке (изменяют свойства под воздействием замачивания), сильно сжимаемы, имеют невысокую скорость осадки.

Глиняные грунты подразделяется на супеси, суглинки и глины. Супесь содержит до 10 % глинистых частиц. При ее раскатывании на ладонях остается раскрошившийся грунт. В суглинке — 10-30 % глинистых частиц.

Его можно скатать в шнур или шарики. При сдавливании шарики трескаются по краям. Наибольшее количество, более 30 %, глинистых частиц содержится в глине.

Она очень пластична и при манипуляциях с ней не трескается.

Песчаные грунты — несвязные грунты, то есть у них отсутствуют связи между частицами. Они отличаются от вышеперечисленных сыпучестью.

Пески в зависимости от размера большинства составляющих частиц делятся на несколько категорий: гравелистый песок — песчинки от 2 до 5 мм; крупный песок — песчинки 0,25-2 мм; средний песок — песчинки 0,1-0,25 мм; мелкий (пылеватый) песок — частицы менее 0,1 мм.

От размера фракций песка зависят его несущие свойства: гравелистый и крупный имеют больший модуль деформации. Существенный недостаток песчаных грунтов для строительства — высокая подверженность вибрации, сыпучесть.

Основание под фундамент дома

Основание под фундамент дома может быть естественным и искусственным. Естественное — непосредственно грунт стройплощадки. Искусственное — грунт высокой прочности (галька, щебень), которым заменяют слабый естественный слой почвы участка.

Слабые основания — это виды грунта для строительства, физические характеристики которых не позволяют построить на них здания, не опасаясь разрушений. Их можно, как говорилось выше, заменить либо укрепить (связать твердые частицы грунта в более стабильную структуру).

Для этого используются следующие методы: цементизация (нагнетание в слой грунта разбавленного цементного раствора); силикатизация (нагнетание жидкого стекла); смолизация (нагнетание смол); замораживание (химический способ для пучинистых грунтов); спекание (для глинистых грунтов).

Закрепление несущего слоя обходится дешевле его полной замены. К примеру, стоимость перемещения грунта в среднем составляет около 7 у. е. за 1 м3 (7 у. е. — вывезти грунт и 7 у. е.

— привезти новый), к этому нужно добавить цену насыпного грунта (например, щебня — 10 у. е. за 1 м3). Итого замена грунта обойдется в 24 у. е. за 1 м3 (7 + 7 + 10). Работы по закреплению обойдутся примерно в 10-12 у. е. за 1 м3, что в два раза меньше.

Кроме того, по трудоемкости и затратам времени укрепление почвы гораздо выгоднее полной ее замены.

Определение грунта под фундамент

Перед началом строительства фундамента дома необходимо провести тщательный анализ почвы выбранной местности. К примеру, неправильно сооруженный фундамент на водонасыщенных грунтах может быть затянут вглубь, что приведёт частичному или полному разрушению постройки.

От типа грунта и уровня его пучинистости зависит вид используемого фундамента, технология его возведения и мероприятия по улучшению условий для строительства на выбранном участке.

Разновидности и характеристики грунтов

Нагрузку дома выдерживает земля, фундамент же правильно распределяет нагрузку от строения, тем самым создавая условия для долгой эксплуатации постройки.

Тип фундамента выбирают после того, как определены габариты постройки

Выбор разновидности фундамента дома производится после установления типа и габаритов постройки, свойств почвы, количества подземных вод, погодных условий, степени пучинистости, рельефа.

Грунты, на которых возводятся постройки, бывают следующих типов:

• каменистые;
• скалистые;
• хрящеватые;
• глинистые;
• суглинистые;
• песчаные;
• супесные;
• торфяные;
• водонасыщенные или болотистые.

Существуют так же плодородные чернозёмы, однако строительство на участках с подобной почвой зачастую не ведётся.

Особенности скалистых, каменистых и хрящеватых поверхностей

Скалистый и каменистый грунт представляет собой землю с различной степенью включениями мелких и крупных камней.

Для плотного скалистого или каменистого грунта подойдет неглубокий ленточный фундамент

Целесообразно на подобной почве возводить неглубокий ленточный фундамент или основание с фундаментной плитой. Такой фундамент на скальном грунте будет очень надёжным и при правильном строительстве прослужит долгий срок.

Хрящеватая почва включает в себя камень, песок и глину. Так же, как и каменистая, такая земля прекрасно подойдёт для фундамента мелкого заложения, который будет служить десятилетия. Пучинистость отсутствует, поэтому просадка основания исключена.

Основание под фундамент на такой почве бывает выполнить достаточно трудоёмко, что является недостатком из-за большого наличия камней довольно крупных размеров. Могут понадобиться дополнительные затраты сил и времени при ручной или механической копке траншей или котлована.

Особенности глинистых и песчаных поверхностей

Укладывать фундамент в глинистых почвах значительно сложнее, чем в песчаных и требует предварительной подготовки

Зерновой песок является основным компонентом песчаного грунта.

Такая почва прекрасно пропускает воду, склонна к трамбовке, поэтому строительство фундаментной основы на данном участке ограничено. Песок в почве может быть мелкозернистым и крупнозернистым, что влияет на глубину промерзания.

Среднее значение глубины промерзания составляет около 1 м.

Почвы на основе глины ещё более подвержены пучению и размоканию, поэтому строительство на такой почве без её предварительной обработки не осуществляется. Глубина промерзания глинистой почвы составляет около 1,5 метров.

Суглинок и супесь состоят из смесей, имеющих в своём составе песок и глину с преобладанием того или иного компонента. Суглинок от супеси по своим характеристикам отличается лишь степенью размокания, которая возрастает с увеличением содержания глины.

При наличии специальных подготовительных работ применяются глубокозаглублённые ленточные фундаменты, фундаменты столбчатого или свайного типа.

Особенности торфяных и болотистых поверхностей

Торфяной вид почвы, определяющий использование свайного фундамента, встречается на участках после осушения болот. Водонасыщенность такой почвы высока из-за небольшой глубины расположения подземных вод.

Подобная поверхность при неправильном строительстве может затянуть фундамент.

Болотистые поверхности довольно неоднородны, обладают разной плотностью отдельных участков. Плотность зависит от состава почвы и количества влаги. В составе преобладают торф, глина и песчаник.

На подобных пучинистых поверхностях глубина промерзания в среднем может составить до 2 м.

Проведение самостоятельного анализа

Определить грунт фундамента можно самостоятельно без привлечения специалистов. Простейший метод, определяющий состав грунта, состоит в его контактном и зрительном анализе.

Пробу почвы с поверхности, а затем из глубины, необходимо скатать в своеобразный шарик. Если грунт сухой, его следует увлажнить.

Зрительно можно определить, какие компоненты входят в пробу по цвету и фактуре. Например, грунт, имеющий красноватый оттенок, является глинистым, и так далее.

Затем пробу необходимо смять и растереть. В зависимости от состава, результат будет разным.

На пучинистых грунтах особо тщательно необходимо проводить анализ на глубине. На пучинистых грунтах неправильно построенное сооружение зимой может оседать, а летом подниматься, что приводит к предварительному частичному или полному разрушению постройки. О том, как провести анализ почвы перед строительством дома, смотрите в этом видео:

На грунте без фундамента производится бурение скважины на 50 см ниже предполагаемого уровня промерзания или до начала накопления в скважине водных масс.

На пучинистых грунтах преобладают суглинки, супеси и глина неоднородной структуры.

Для более точной оценки пучинистости на предположительно пучинистых грунтах используются специальные данные, собранные в ходе экспериментальных оценок (табл. 1).

Таблица 1 – Степень пучинистости различных грунтов

Методы снижения пучинистости

На пучинистых грунтах фундамент имеет различные дополнительные приспособления для снижения данного негативного явления.

Самым распространённым методом борьбы является копка глубокого котлована с созданием подушки, то есть с заменой части имеющейся почвы на пучинистую.

Применяют средства утепления нижних слоёв вокруг фундамента и под ним, дренажные системы для отвода воды. Данные операции способствуют максимальному снижению пучинистости для придачи фундаменту максимальной жёсткости.