Главная > Шторы > Возведение фундамента заложенного на глубину промерзания почвы. Динамика пучинистых грунтов Уменьшение глубины промерзания


Возведение фундамента заложенного на глубину промерзания почвы. Динамика пучинистых грунтов Уменьшение глубины промерзания




Ленточный фундамент — железобетонная конструкция с прямоугольной формой поперечного сечения. Этот тип основания здания применяется для зданий из различных материалов с плотностью более 1000-1300 кг/м 3 . Его применение обуславливается тяжестью перекрытий, наличием подвала, и другими факторами.

На глубокопромерзающих и сильнопучинистых грунтах ленточный фундамент закладывать не рекомендуется.

Принято считать что фундаменты основного здания и примыкающей к нему пристройки закладываются на одинаковой глубине. Но если разница нагрузок строений на основания велика, глубина их закладки может быть разной. При этом по всей длине фундамента выполняются уступы с косыми углами, соединяющие разноуровневые части конструкции. Высота уступов должна быть от 300 до 600 мм, величина угла значения не имеет.

Вернуться к оглавлению

Факторы, влияющие на глубину закладки фундамента

Чем выше будет располагаться , тем меньше потребуется бетонной смеси для его заливки и, соответственно, финансовых затрат. Но иногда экономить на этом недопустимо. Глубина закладки основания строения зависит от трех основных факторов: глубины промерзания почвы, близости грунтовых вод и типа грунтов на участке строительства.

К другим факторам, определяющим степень заглубления фундамента, относятся планируемая долговечность здания (класс строения), чувствительность конструкций дома к неравномерным осадкам, рельеф участка. Определяющее значение имеют и другие характеристики объекта, относящиеся к конкретным условиям.

Часто верхние слои грунта обладают сильной сжимаемостью и способностью изменять свои свойства в зависимости от погодных условий. Фундамент на таких участках должен заглубляться на устойчивых несущих грунтах, на какой бы глубине они ни находились.

По влиянию на прочность основания грунты разделяются на несколько групп:

  • скальные породы, крупнообломочные породы с песком, гравелистые пески большой и средней крупности;
  • мелкие и пылеватые пески;
  • супеси;
  • суглинки, глины, крупнообломочные породы с глинистым заполнителем.

Существует мнение, что, заглубляя фундамент ниже промерзающего слоя, мы решаем все возможные проблемы с устойчивостью конструкции. Но этот метод не гарантирует защиту от воздействия морозного пучения грунта, тем более для легких строений. При исключении давления промерзающего слоя на подошву фундамента сохраняется его действие на стенки конструкции. Уменьшить это влияние можно следующими способами:

  • создается скользящий слой на боковой поверхности основания из материала с малым коэффициентом трения (строительная пленка, обмазочная или наплавляемая гидроизоляция, рубероид);
  • фундамент заливается в трапециевидной форме с сужением кверху;
  • грунт около фундамента защищается с помощью экранов, сочетающихся с устройствами от переувлажнения (ливневая канализация, дренаж);
  • пазухи фундамента засыпаются .

Первоочередной задачей при проектировании фундамента является определение глубины, на которой несущий слой вместе с подстилающими слоями обеспечил бы равномерную осадку строения, не превышающую предельно допустимую норму.

Вернуться к оглавлению

Определение величины заглубления фундамента

Для расчета глубины закладки основания здания потребуются несложные исследования грунта участка и вычисление значимых параметров.

С использованием нормативного показателя рассчитывается глубина промерзания почвы на участке с учетом режима отопления здания по формуле: Df=k×Dfn, где:

  • Dfn — нормативная глубина промерзания;
  • Df — расчетная глубина промерзания;
  • Kn — коэффициент, учитывающий режим отопления здания (СНиП 2.02.01-83).

Тип грунта можно установить, размяв его в ладони и скатав в виде шнура. Затем попытайтесь придать образцу форму кольца и обратите внимание на его пластичность:

  • если кольцо сохраняет целостность — почва глинистая;
  • если распадается на фрагменты — это суглинок;
  • кольцо, рассыпающееся при сворачивании — грунт состоит из супеси.

Если определение типа грунта вызывает затруднение, лучше обратиться к специалисту.

Затем необходимо определить, какова в месте, где будет заложен ленточный фундамент. Пробуривается скважина на глубину 2,5-3 м. В нее опускается пластиковая или металлическая труба, чтобы в скважину не осыпался грунт. Уровень воды измеряется в разное время года. Измерения проводятся, чтобы определить, поднимаются ли грунтовые воды выше 2 м до глубины промерзания почвы.

С использованием полученных данных (расчетная глубина промерзания, вид грунта, уровень грунтовых вод) и таблицы 2 СНиП 2.02.01-83 определяется требуемая .

Если уровень грунтовых вод ниже глубины промерзания почвы более чем на 2 м, ленточный фундамент закладывается на глубину, зависящую от состава грунта:

  • гравелистые, средние и крупные пески — 0,5 м;
  • супеси и мелкие пески — не менее 0,5 м;
  • глины, суглинки, крупнообломочные грунты — не менее 0,5 Df.

Когда грунтовые воды находятся ближе 2 м от глубины промерзания грунта (Df), фундамент закладывается на глубину не менее величины Df.

Вернуться к оглавлению

Способы уменьшения необходимой глубины фундамента

Чтобы снизить затраты на закладку фундамента на большую глубину, проводят мероприятия, уменьшающие воздействие пучинистого грунта на основание будущего строения.

Самым радикальным способом является замена пучинистого грунта на непучинистый. Для этого роют котлован, по размерам превышающий проектные параметры фундамента на глубину ниже уровня промерзания. Вместо выбранного грунта засыпают песок и трамбуют. Песок имеет хорошую несущую способность и не задерживает в структуре влагу. Этот метод наиболее надежен, но требует выполнения большого объема земляных работ.

Снижает глубину промерзания и переувлажнение грунта оборудование отмосток. Они представляют собой бетонные площадки с уклоном около 10°. Ширина площадок зависит от вида грунта и размера свеса кровли. На просадочных грунтах отмостку выполняют шириной около метра.

Для понижения уровня грунтовых вод под строительной площадкой устраивают кюветы с отводом воды по уклону рельефа. Такие сооружения эффективны для водоотвода при ливнях и таянии снега. Для участков, где уровень грунтовых вод постоянно повышен, сооружают основательные дренажные системы.

Существует еще один способ, уменьшающий глубину промерзания грунта. Он сравнительно дешевый и действенный. Заключается он в укладке под отмостку фундамента пенополистирольных плит. При использовании плит толщиной до 5 см промерзание грунта уменьшается до глубины в 30 см.

При возведении немассивного деревянного (каркасного, брусового) дома можно сэкономить на заглублении фундамента, установив его прямо в промерзающий слой на небольшую глубину. Но такое основание должно хорошо армироваться и закладываться выше уровня грунтовых вод. Объединенное по периметру строения в единую жесткую рамную конструкцию основание перераспределяет неравномерные нагрузки.

При вспучивании грунта на одном из участков под фундаментом конструкция не трескается, а приподымается, выдерживая вес строения. При этом сохраняется плоскость основания и деформаций в конструкциях дома не происходит. Для устройства фундамента обязательно делается подсыпка песком и гравием. Использование подсыпки позволяет сглаживать неравномерность пучения грунта, а железобетонная рама распределяет нагрузки по периметру, предотвращая перекос конструкций.

Для малоэтажных зданий с малонагруженными фундаментами необходимо принимать меры, направленные на снижение сил морозного пучения. В целях уменьшения воздействия касательных сил пучения, возникающих при смерзании грунтов засыпки с поверхностью фундаментов, следует:

  • Возводить фундаменты простейших форм с минимальной площадью поперечного сечения;
  • Предпочтение отдавать столбчатым или свайным фундаментам с фундаментными балками;
  • Уменьшать площадь смерзания грунта с фундаментами;
  • Обеспечивать заанкеривание фундаментов в слое грунта ниже отметки сезонного промерзания;
  • Снижать глубину промерзания грунта около фундаментов теплоизоляционными материалами;
  • Применять обмазки и обертки;
  • Проводить соответствующие мероприятия по увеличению нагрузок для компенсации касательных сил пучения;
  • Производить полную или частичную замену пучинистого грунта непучинистым.

При строительстве малоэтажных зданий энергетического и сельскохозяйственного назначения (см. фундамент загородного дома) на пучинистых грунтах применяют железобетонные фундаменты в виде плит или лежней без заглубления. Этот способ значительно удешевляет строительство и, как показала экспериментальная проверка, обеспечивает эксплуатационную пригодность зданий и технологического оборудования. При этом полностью исключается воздействие касательных сил морозного пучения.

В качестве лежней можно использовать железобетонные балки, панели перекрытий, дорожные и аэродромные плиты , сваи и т. п. Лежни и плиты укладывают на выровненную песчаную подготовку толщиной 150-200 мм.

При монолитном исполнении подобных фундаментов рекомендуется перед бетонированием уложить на песчаную подготовку водонепроницаемую пленку для устранения утечки из бетона цементного молока. Обычно для армирования плит толщиной 150-200 мм, под жилой одноэтажный кирпичный дом требуется двойная арматура диаметром 10-12 мм с шагом 200-250 мм плюс армированный пояс в уровне низа перекрытия над первым этажом из 3-4 стержней диаметром 10 мм. (см. рис. 1).

Интересны решения по устройству конструкций "нулевого" цикла по финской технологии (например, фирмы PAROC) с теплоизоляцией основания из плитного пенопласта. Примером устройства таких фундаментов может служить один из коттеджей в г. Зеленогорске (Ленинградская обл.). Грунты основания здесь представлены пылеватыми песками (плывунами), уровень подземных вод примерно на 1 м ниже нулевой отметки. Нормативная глубина промерзания 1,4 м. Здание одноэтажное, с мансардным этажом. Стены из пенобетона толщиной 300 мм, перекрытия по деревянным балкам. В зимний период здание может находиться некоторое время без отопления. Здесь, с целью демонстрации различных приемов, условно изображено гораздо больше противопучинных мероприятий, чем в реальном проекте (см. рис. 2).

Заслуживает внимания решение для легких зданий (щитовых домиков), когда необходимо прорезать значительную толщу слабых водонасыщенных грунтов (см. рис. 3). Такие фундаменты имеют гладкую поверхность, что позволяет успешнее справляться с возникающими касательными силами пучения, и глубину заложения ниже отметки промерзания, что исключает влияние нормальных сил пучения. Снижение касательных сил пучения может быть достигнуто обмазками или заменой верхнего слоя на другой, менее активный при пучении грунт, т. е. возможны варианты.

Все вышеизложенное не претендует на абсолютную полноту информации по данной проблеме. Автор стремился вкратце напомнить о существовании методов и приемов, которые выработаны практикой проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений.

Фундамент представляет собой железобетонную конструкцию прямоугольной формы, которая отвечает за прочность и долговечность здания. Ленточный фундамент применяют для заложения строений из различных материалов, плотность которых больше 1000-1300 кг/м 3 .

Основным параметром при создании ленточного фундамента является то, на какую глубину необходимо копать будущее месторасположения конструкции (глубина прямопропорциональна стоимости возведения).

Закладка

Основные факторы, которые влияют на глубину ленточного фундамента:

  • характеристика грунта (тип, глубина замерзания);
  • грунтовые воды;
  • массивность здания.

Мелкозаглубленный

Для заложения этого вида ленточного фундамента подойдут непучинистые или слабопучинистые виды грунтов (к примеру, песок). Небольшая глубина возможна благодаря свойствам почвы либо равномерному набуханию, что не повлияет на целостность строения.

Подходит для деревянных, кирпичных и пенобетонных построек. Главное условие заложения конструкции - отсутствие грунтовых вод на поверхности почвы. Если все соответствует требованиям, можно сэкономить время на вычислительных операциях и деньги. Все что нужно сделать, это удалить верхний слой грунта и копать до прочного слоя почвы. Глубина 0.5-0.7 метра.

Заглубленный

Если возведение тяжеловесного здания будет проводиться на пучинистой почве (суглина, глина, супесь и т.д.), наиболее подходящим вариантом станет заглубленный вид ленточного фундамента.

  • Перед проектированием проводят вычислительные операции, которые позволяют выявить глубину промерзания почвы и уровень грунтовых вод.
  • Глубину промерзания можно определить с помощью специальных книг и таблиц. Грунтовые воды необходимо измерять самостоятельно. На определенной почве пробуриваем скважину три метра глубиной, помещаем внутрь трубу. На протяжении года производим наблюдения, чтобы выявить на какой уровень поднимаются грунтовые воды.
  • Если воды не достигают глубины промерзания (расстояние в два метра), тогда для заложения основы следует копать траншею глубиной 3/4 от показателя промерзания (от 0.7 метра).
  • В случае если грунтовые воды поднимаются выше установленной отметки, тогда для заложения ленточного фундамента используют показатель промерзания почвы и добавляют еще 0.2-0.3 метра.
  • Для отапливаемых зданий в проектировке ленточного фундамента не рассчитывают без показателя промерзания.

Совет! Заливать фундамент и заканчивать строительство объекта необходимо в тепловой сезон.

  • Для неотапливаемых зданий показатель промерзания почвы нужно увеличивать на десять процентов от первоначального. В отапливаемых сооружениях значение уменьшают на 25%. Если здание обустроено подвалом измерения производят от начала его пола.
  • Сухие и песчаные грунты предполагают заложение ленточного фундамента выше отметки промерзания почвы (подошва должна размещаться на уровне 0.5-0.6 метров от земли).

К сведению! При высоком уровне подводных вод и при повышенной глубине заложения строительство ленточных основ не рекомендуется.

Считают, что основное здание и примыкающая пристройка имеют одинаковую основу. Но если строения разные по массивности и разница оказывающее давление на основание большая, когда копать траншею нужно разной глубины. Всю длину заложения оснащают уступами (высотой от 30 до 60 см), имеющие косы углы, которые соединяют все части конструкции.

Обзор почвы для укладки фундаментов

  1. Глинистая . Обладает нехорошей способностью набухать, из-за чего может выталкивать ленточный фундамент во время замерзания. Это особенно опасно при высоких показателях грунтовых вод. Для заложения ленты применяют глубину ниже уровня вод.

Совет! Для суглинистых почв, которые содержать 10-30% глины, свайно-ленточный вариант основы.

  1. Песчаная . Крупные и среднезернистые частицы хорошо пропускают воду, позволяя ей просачиваться. Однако песок с пылевидной или мелкозернистой структурой задерживает воды. В этом случае заложение можно осуществлять до уровня промерзания. Песчаный грунт всегда сопровождается глубокой усадкой, поэтому будет правильным установка высокого цоколя.

Совет! Если воды все равно затрагивает конструкции, для откачки жидкости рекомендуют установить водоотвод.

  1. Хрящевая . Содержит гравий, крупные камни и хрящ. Расчеты, которые нужно производить: нагрузка на основу и уровень грунтовых вод.
  2. Скальная . Надежный грунт: не набухает и не усаживается. Если почва не позволяет выкопать заглубление, основу можно построить на поверхности.

Глубина закладки и факторы, которые на нее влияют

Чем выше расположение подошвы конструкции, тем меньше будет растрат на бетонную смесь и заливку. Факторами, которые влияют на заглубление основы, являются рельеф территории, чувствительность конструкции и долговечность сооружения.

Верхний слой почвы чаще всего поддается изменениям: сильно сжимается или изменяет свойства под воздействием погодных условий. Такие участки предполагают удаление верхнего слоя грунта, и заглублять основу до устойчивой несущей почвы независимо от глубины ее нахождения.

Некоторые хозяева считают, что заложив ленточный фундамент ниже уровня промерзания, это поможет избавиться от проблем связанных с надежностью сооружения. Не стоит забывать, что этот метод не защитит от пучения почвы под воздействием мороза (особенно если это легкие постройки). Даже если промерзший слой не оказывает особого влияния на подошву, то стенки конструкции находятся под его воздействием. Для уменьшения влияния применяют следующие способы:

  • боковую поверхность основания оснащают скользящим слоем, используя материал с невысоким коэффициентом трения;
  • конструкцию заливают в форме трапеции, которая сужается кверху;
  • почву возле основы оснащают экранами, которые сочетаются с установками для предотвращения переувлажнения (ливневые канализации);
  • пазухи фундаментов засыпают непучинистой почвой.

Перед началом работ по созданию основы, важно определиться какая глубина будет подходящей, чтобы несущий слой смог обеспечить равномерную осадку сооружения.

Уменьшаем глубину фундамента

С целью снижения затрат на создание ленточного фундамента, проводят мероприятия которые направлены на уменьшение заложения основы.

  1. Заменяют пучинистую почву на непучинистую. Для начала необходимо вырыть котлован ниже уровня промерзания почвы, который превышает проектные размеры основы. Далее засыпают все песком и утрамбовывают. Песок обладает хорошей несущей способностью и не позволяет влаге просачиваться.
  2. Установка отмосток. Защита от промерзания и переувлажнения. Отмостка – это площадка выполнена из бетона с уклоном на 10 o . Размер отмосток зависит от типа почвы и от свеса кровли. Просадочные грунты предполагают использование площадки шириной в один метр.
  3. Чтобы понизить уровень грунтовых вод, строительную площадку оснащают кюветами. Установка действует по принципу водоотвода. Если участок постоянно находится под влиянием вод его оснащают основательной дренажной системой.
  4. Для защиты почвы от промерзания под отмостку основы укладывают пенополистирольные плиты.
  5. Основа небольшого деревянного дома может заглубляться на промерзающий уровень небольшой глубины. Фундамент должен быть хорошо армирован и не доставать до подземных вод.

Основание обязательно нужно подсыпать с помощью песка или гравия. От того какую подсыпку используете, зависит выравнивание неравномерной почвы и распределение нагрузки, что предотвращает перекос здания.

Теплоизоляция основы

Для защиты от промерзания почвы мелкозаглубленные конструкции теплоизолируют. Изоляция не позволяет холоду проникать через бетонные слой к зонам, которые находятся ниже фундаментной подошвы.

Для теплоизоляции применяют экструдированный пенополистирол, который не разлагается под воздействием влаги. Чем больше толщина, тем лучше теплоизоляция. 2.5 см пенополистирола имеет сопротивляемость как 1.2 метра почвы. Но необходимо закладывать качественную горизонтальную и вертикальную изоляции. Это предотвратит замерзание и набухание грунта под фундаментом.

Главное, чтобы перед укладкой основания были проведены все необходимые расчеты, только так можно построить устойчивое и надежное сооружение.

Одним из главных условий определения глубины заложения фундаментов на пучинистом грунте является глубина его промерзания. В нашей стране сезонное промерзание грунта может достигать глубины 2,5 метра и более. В зданиях без подвалов стоимость фундаментов такой высоты неоправданно велика, поэтому у многих людей возникают вопросы: можно ли устанавливать фундамент выше глубины промерзания и можно ли уменьшить глубину промерзания грунта?

На эти вопросы есть ответы. Да, можно устанавливать фундаменты на промерзающем грунте. Это фундаменты в виде монолитных армированных плит или армированные ленточные фундаменты на глубоком подстилающем слое из непучинистого грунта. В данном разделе мы не будем их рассматривать, это отдельная большая тема. На глубину промерзания грунта тоже можно оказывать воздействие. Вот об этом и будет эта статья.

Воздействие на грунт температуры воздуха

Весь процесс будем рассматривать в шкале Цельсия приняв за точку отсчета 0°С.

Представим, что на грунте лежит стальной шарик с температурой равной температуре окружающего воздуха. Температуру, которую шарик будет распространять на грунт изобразим в виде векторов (рис. 16).

Рис.16. Температурное воздействие на грунт

Таким образом в течении зимы шарик будет распространять на грунт отрицательную температуру и замораживать грунт вокруг себя по полусфере в масштабе повторяющей контур шарика. Чем больше будет зимой холодных дней, тем дальше в грунт будет распространяться замороженная полусфера. Поскольку зима не вечна, то однажды полусфера достигнет своего максимума и больше увеличиваться не будет. Максимальная глубина, при которой грунт из пластичного превращается в твердый называется глубиной промерзания грунта.

Весной шарик нагревается и начинает расплавлять под собой замороженный грунт. То есть происходит тот же самый процесс, что и при замораживании, только вектор температуры меняет свой знак с минуса на плюс. Если теплых дней будет мало, то грунт не успеет растаять на всю глубину, на которую он промерз. Такой грунт называется вечномерзлым. Сейчас мы его рассматривать не будем. Далее нас интересует только тот грунт, который в летние дни полностью прогревается.

Мы рассмотрели процесс замерзания грунта от действия одного шарика, на самом деле на грунте лежат миллиарды таких условных шариков и воздействуют на него образуя под собой промороженное или оттаявшее поле. Если на это поле разместить, какое-либо строительное сооружение, то оно вызовет в нем аномалию (рис. 17). Возмущение промороженного поля грунта будет различным и зависеть от теплового режима, размещаемого на нем объекта. При размещении неотапливаемого здания грунт под зданием будет промерзать на меньшую глубину, так как температура в здании будет все-таки выше, чем в чистом поле. Если здание будет отапливаемым, то грунт под ним совсем не промерзнет или промерзнет незначительно поскольку будет подогреваться зданием. Поэтому тепловой режим здания учитывается нормативными документами (табл.10) и влияет на глубину заложения фундаментов.


рис. 17-1. Промерзание грунта от воздействия отрицательных температур
рис. 17-2. Промерзание грунта при расположении на нем неотапливаемого сооружения
рис. 17-3. Промерзание грунта при расположении на нем отапливаемого сооружения

Уменьшение отрицательного воздействия промёрзшего грунта

Строительные правила (СП 22.13330.2011) дают определение глубины промерзания «равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.»

В этом определении важна каждая фраза:

  • «средняя из ежегодных», то есть глубина промерзания может быть больше указанной величины или меньше ее;
  • «открытая, оголенная от снега площадка» говорит о том, что под снегом глубина промерзания грунта будет меньше (чем толще снег, тем меньше промерзание);
  • «при подземных водах ниже глубины промерзания», то есть исследуется сухой грунт, если он будет влажным глубина промерзания увеличится.

В строительных правилах нет, но всем известно, что укатанный грунт вследствие уплотнения становится более теплопроводным и промерзает глубже.

Таким образом исходя только из определения Строительных Правил видим несколько путей уменьшения глубины промерзания. Площадка вокруг строительного сооружения должна быть под снегом, не уплотнена и не увлажнена. В идеале это должно быть перепаханное поле и тогда грунт на нем точно не промерзнет до нормативной глубины даже в самую суровую зиму. Но в реальности все выглядит несколько иначе. К дому походят подъездные дороги, снег с которых по возможности убирают, а осенняя дождевая вода с крыши отводится недалеко от дома.

Наибольшую опасность для фундамента представляют температурные векторы, расположенные в полосе вокруг здания шириной равной глубине промерзания грунта. Если их убрать или каким-то образом уменьшить, то фундамент можно установить выше глубины промерзания грунта (рис.18).


рис. 18. Принципиальная схема уменьшения глубины промерзания

Уменьшить негативные воздействия от замораживания грунта можно как минимум двумя способами:

  1. изменением физико-механических свойств грунта;
  2. теплоизолированием грунта.

Это наиболее простые способы, доступные самодеятельному застройщику.

Изменение физико-механических свойств грунта

Из предыдущих страниц данной темы сайта нам известно, что разные грунты имеют различные свойства. Одни из них при замораживании не изменяют своей структуры, другие увеличиваются в объеме и выталкивают фундамент ломая его в различных плоскостях. Назовем такие грунты восприимчивыми к морозу и невосприимчивыми.


Рис.20. Воспримчивые и невоспримчивые к морозу грунты

Грунты, невосприимчивые к морозу состоят из обломков скальных пород (крупнозернистые пески, гравийные и галечниковые грунты). Ими и нужно заменить пучинистые грунты по периметру здания, целиком или перемешиванием со старым грунтом, вынутым при разработке котлована под фундамент. Для уменьшения влияния атмосферной воды на свойства грунтов её отводят от фундамента. Делают это двумя способами. Поверхностную дождевую и талую воду отводят устройством отмосток вокруг здания с уклоны от 5 до 10%. Воду можно отвести по рельефу местности или в специальную дренажную канаву, засыпанную крупнозернистым грунтом с верхним слоем, оформленным в виде красивых дорожек. В районах строительства с высоким снегом и частыми дождями воду, просачивающуюся к фундаменту, отводят от фундамента посредством подземного дренажа. Перфорированные трубы укладывают вокруг здания в слой крупнозернистого дренирующего грунта, накрывают геотекстилем во избежание заиливания труб и засыпают дренирующим мелкообломочным грунтом. Далее трубами отводят воду от фундамента по уклону местности либо сбрасывают воду в закопанные на отдалении дренирующие колодцы из бочек, засыпанных камнями. Грунт вокруг фундамента не будет удерживать в себе воду, а значит и не будет пучится при морозе (рис. 19).


Рис.20. Схемы отвода воды от фундамента

Подсос грунтовой воды в тело фундаментов и стяжек подвала прерывают устройством обмазочных и оклеечных гидроизоляций, а также устройством подсыпок из мелкообломочных дренирующих грунтов. Такая подсыпка из-за относительно больших расстояний (по молекулярным меркам) между частицами не может удержать в себе воду и уж тем более не может подсосать ее верх и смочить подошву фундамента. Капиллярный подсос так же можно прекратить и расстиланием под фундаментом полиэтиленовой пленки (рис. 21).


Рис.21. Отсекание капилярного подсоса

Теплоизоляция грунта

Если замещение и осушение грунтов вокруг дома предусматривает большой объем земляных работ при котором мы влияем на теплопроводность грунта простой заменой одного типа грунта на другой, то теплоизоляция грунта предполагает оставить прежний грунт с уменьшением его теплопроводности. Делается это установкой теплоизоляции. Я уже не однократно говорил на других страницах сайта и повторю вновь, что распространённый термин «утеплитель» применяется неправильно. Правильное название материала - теплоизоляция. Это перегородка между двумя материалами прерывающая поток тепла. Теплоизоляция сохраняет тепло если укрываемый ей материал был теплый или сохраняет холод, если изначально материал был холодный.


рис. 22. Утепленная отмостка

Укладка полосы теплоизоляции по периметру здания шириной равной глубине промерзания ослабит поток отрицательных температур, проникающих в толщу грунта и он промерзнет на меньшую глубину. На такой грунт можно будет установить фундамент меньшей высоты (рис.22). Конструктивно теплоизоляция грунта совмещают с устройством отмостки и называют утепленной отмосткой. Для того, чтобы мороз не прошел к подошве фундамента через его тело, мостик холода прерывают теплоизоляцией цоколя фундамента (рис. 23).


рис. 23. Теплоизоляция цоколя

Если вы встретите чертежи, показывающие теплоизоляцию по внешней вертикальной стене фундамента, то это утепляется подвальное помещение, а не грунт. Такая теплоизоляция удерживает тепло в подвале, при этом грунт теплом дома не прогревается, и глубина его промерзания не изменяется. То есть теплоизоляция стен фундамента не имеет ничего общего с теплоизоляцией грунта. Это разные конструктивные решения решающие разные задачи.

Укладка полосы теплоизоляции вокруг дома может быть сделана по уровню подошвы фундамента и совмещена с теплоизоляцией подвала (рис. 24). В этом случае решаются одновременно две задачи: утепление подвала и тепловое изолирование грунта. Полоса теплоизоляции здесь будет уже чем на поверхности грунта и зависеть от глубины погружения фундамента.


Рис.24. Утепление подвала и грунта

Утепленную отмостку лучше применять для зданий без подвала, а заглубленную теплоизоляцию для зданий с подвалом.

Возведение фундамента - наиболее важный и ответственный этап строительства дома. Надежность и долговечность здания определяются выбором типа фундамента и его параметров, а также качеством изготовления . Допущенные ошибки могут привести дом в аварийное состояние уже на этапе его строительства.

А что делать, если дом уже построен, а на строители сэкономили, надеясь на традиционное «авось». Большинство проблем с фундаментом возникают при строительстве на пу-чинистых грунтах. Пучение грунта - явление весьма коварное и мощное, бороться с которым после завершения строительства очень сложно. Почему оно происходит?

Если фундамент (лента или столбы) был заложен выше глубины промерзания, то мокрый под опорой, замерзая, расширяется и выдавливает конструкцию. Наиболее активно этот процесс происходит по весне на южной стороне дома, промерзающей ночью и прогреваемой днем. С каждым проходом границы «оттаивание - замерзание» через нижнюю опорную площадку фундамента последний поднимается все выше и выше. Усилия выдавливания превышают десятки тонн. При этом в каменных стенах появляются трещины. Деревянные же и щитовые дома получают заметные перекосы, стены трескаются, разрушаются, двери и створки окон не закрываются. Что же делать?

У владельцев каменных домов есть несколько вариантов улучшения работы фундамента. В местах со сложным рельефом можно понизить уровень грунтовых вод, организуя их отвод с помощью эффективной дренажной системы (рис. 1). Сухой грунт - не пучинистый и «теплый». Учитывая, что в пучинистых грунтах, имеющих пылеватую структуру, влага поднимается вверх, дренаж нужно располагать ниже глубины промерзания на 0,5 м. В литературе по строительству достаточно хорошо рассказано о технологии создания дренажной системы, но надо учитывать, что это -сложная и дорогостоящая работа.

Можно также пойти по пути искусственного уменьшения глубины промерзания. Для этого вокруг дома подсыпают слой грунта, доведя глубину заложения фундамента до глубины промерзания (рис. 2). Кстати, и зрительный образ дома несколько выиграет, он окажется на некотором возвышении.

Глубину промерзания можно поднять, заменив часть грунта на теплоизолирующий слой, выполненный, например, в виде смеси керамзита и крупнозернистого песка в соотношении по объему 1,5:1. Слой толщиной в 20-30 см и шириной около 2 м, заложенный на глубине 20-40 см поверх слоя крупнозернистого песка в 20-30 см толщиной, позволит утеплить грунт, уменьшить глубину его промерзания на 60-80 см. Теплоизолирующий слой может быть выполнен и из пенополистирольных плит толщиной 8 см, завернутых в полиэтиленовую пленку (рис. 3). Плиты, уложенные на глубине 20 см на слой крупнозернистого песка толщиной 20-30 см - весьма эффективное средство. Ширина укладки плит вокруг дома - около 2 м. Зазор между плитами - не более 5 см.

Глубину промерзания уменьшит и толстый слой снега вокруг дома. Если закрыть на зиму вентиляционные окна-продухи в цокольной части здания, то можно таким образом несколько снизить степень промерзания грунта. Все варианты можно и совмещать. Так, при утеплении грунта можно уменьшить глубину заложения дренажной системы. Утепление грунта можно совместить и с поднятием его уровня вокруг дома. Теперь о легких домах (деревянных, щитовых). Явления пучения отражаются на них в большей степени, поскольку такие дома сами по себе легче.

Иногда столбы поднимаются даже при заложении их ниже глубины промерзания, если дом оказался слишком легким, либо столбов установили слишком много, что одно и то же. Это происходит из-за сцепления боковой поверхности столбов с грунтом, если между ними не проложили слой гидроизоляции (пергамин, толь, полиэтилен, обмазка битумом и т.п.) или боковая поверхность столба - неровная, шероховатая. Тогда оказывается, что силы сцепления грунта со столбами больше, чем вес дома. Кстати, именно по этой причине при заложении обычного столбчатого фундамента его необходимо в этот же сезон загрузить домом.

Если такой фундамент «гуляет», то надо оценить реальный вес дома и несущую способность грунта. При большом запасе по несущей способности можно уменьшить количество столбов, исключив часть их из работы. Для этого достаточно выкопать лишние столбы или разрушить верхнюю их часть.

Иногда для деревянных и щитовых домов можно рекомендовать приемы, предложенные для каменных домов (так, утепление грунта вокруг дома уменьшает площади сцепления мерзлого грунта с опорами). Но лучше - заменить прежние опоры на столбы (рис. 4), выполненные по технологии ТИСЭ с использованием фундаментного бура ТИСЭ-Ф. Как это сделать?

Сначала надо определить, где располагать столбы. Если нижний венец дома - «мощный», то размещать новые столбы можно около прежних опор на расстоянии не более 1 м. Необходимо учитывать и то, что несущая способность каждого такого столба весьма высока - от 5 до 10 т, то есть устанавливать их можно реже. Новые опоры устанавливают по всему периметру дома и под внутренними его стенами. После этого дом приподнимают на несколько сантиметров, на новые опоры через гидроизоляцию устанавливают выравнивающие прокладки и затем дом опускают. Поднимать дом можно с использованием домкрата, рычагов. Старые опоры извлекают или разрушают их верхнюю часть.

Если же венец дома - слабый и полноценно нагрузку он может воспринимать только в месте существующих опор, то с двух сторон от нее на расстоянии около 1 м необходимо расположить надежные временные опоры (рис. 5), имеющие развитую верхнюю и нижнюю поверхности. Дом в этом месте надо приподнять на 1-2 см, освободив старую опору. Затем ее следует выкопать, а яму - засыпать грунтом, тщательно уплотнив его. Во избежание схода дома с временных опор их заменяют последовательно.

Для создания фундаментных столбов по технологии ТИСЭ сначала необходимо приготовить опалубки в виде труб. Конструкция их зависит от возможностей застройщика, его средств или фантазии. Главное - они должны иметь постоянное сечение - 500...700 см2 (квадратное, прямоугольное или круглое). Длину столбов следует брать из такого расчета, чтобы они были заглублены на 30 см ниже границы промерзания, а сверху - не доходили до венца дома на 3-5 см. В качестве опалубки можно использовать асбестоцементные трубы, короба, сваренные из стальных листов (рис. 6). В верхней части все они должны иметь опорную перекладину, расположенную на уровне грунта.

Перед началом бурения под домом наклонной скважины желательно сначала прорисовать в уменьшенном масштабе сечение здания. Следует обратить внимание на то, чтобы дно скважины, пробуренной ниже глубины промерзания, пришлось под середину стены и чтобы рукоятка бура не упиралась в стену. Для удобства работы можно сделать шаблон, отмечающий расстояние от стены до точки бурения и угол наклона скважины (рис. 7).

Наметив точку бурения, приступают к работе. После того, как наклонная скважина будет пробурена ниже глубины промерзания на 10-15 см, приступают к ее расширению для вертикальной установки опалубки фундаментного столба. Для этого в скважину заводят бур, лопатой подрубают грунт и периодически, по мере наполнения грунтом накопителя бура, поднимают его на поверхность и опорожняют. Скважину расширяют до тех пор, пока опалубка не будет свободно размещаться в ней в наклонном и вертикальном положениях. Нижнюю часть скважины (до 30 см от ее дна) не расширяют.

Установив плуг на фундаментный бур, приступают к расширению нижней части скважины. Сначала работают при полностью раздвинутой штанге бура. При этом дно расширенной части скважины оказывается наклонным, но работать - легче. Выравнивать дно скважины можно при вертикальном положении бура, для чего штангу придется немного сложить, чтобы рукоятка располагалась под стеной.

Установку арматуры и заполнение скважины бетоном производят через опалубку, которая расположена с наклоном и опирается своей перекладиной на две доски, уложенные около скважины. По мере укладки бетона его необходимо уплотнять штыкованием, постукиванием по боковой стенке опалубки.

Сразу после заполнения опалубки бетоном верхнюю часть ее сдвигают, устанавливая опалубку в вертикальное положение (рис.). Больших усилий для этого не потребуется. Бетон в нижней части опалубки следует доуплотнить постукиванием по ее боковой стенке.

Бетонирование одной скважины необходимо проводить непрерывно в течение 30-40 минут до момента схватывания бетона. Боковые зазоры вокруг фундаментного столба нужно засыпать грунтом, укладывая его слоями по 10-15 см, уплотняя трамбовкой и слегка увлажняя. В опалубку докладывают бетон и выравнивают верхнюю поверхность формируемого фундаментного столба.

Для нормального схватывания бетона в течение лервой недели необходимо периодически увлажнять его, а для сохранения влаги обернуть верх столба полиэтиленовой пленкой. Нагружают фундаментный столб не раньше, чем через три недели. Выступающую над грунтом часть деревянной опалубки аккуратно удаляют, отпилив ее ножовкой.

При создании фундаментных столбов под внутренними стенами дома возникнут сложности: без вскрытия полов здесь не обойтись.


По материалам журнала "ДОМ"