Фундамент на буронабивных сваях с сложными грунтами

Типы песчаного грунта

Песчаные грунты представляют собой сыпучую смесь мелких фракций кварца и других минералов с содержанием глины не более 3%. Как продукт разрушения горных пород, песчаный субстрат по плотности разделяется на такие группы, как плотные, средней плотности и рыхлые. В зависимости от состава и фракции зерна выделяют песчаные грунты 4 типов.

Пылеватый

Субстрат представляет собой очень мелкий песок – более 3/4 состава предусматривает частицы менее 0,1 мм – с большим содержанием глинистых включений. Эта масса плохо пропускает влагу, что обуславливает неустойчивость толщи, склонность к проседанию и вспучиванию. На таком ненадежном мелкопесчаном основании чаще всего применяют ленточный фундамент с усилением сваями.

Мелкозернистый

Эта категория песчаного грунта содержит 3/4 элементов размером более 0,1 мм. Субстрат относительно устойчив в качестве опоры для фундаментной конструкции в случае применения надежной гидроизоляции. Мелкозернистая толща хорошо впитывает влагу и подвержена морозному пучению. При заложении подошвы основания строения требуется заглубление больше расчетной глубины промерзания почвы.

Крупный

Грунтовая масса с крупнозернистым песком относится к надежным вариантам основы под строительство фундамента. 1/2 общего количества фракций имеют размеры более 0,5 мм, субстрат отлично пропускает воду, силы морозного пучения минимальны.

Гравелистый

Грунтовые пласты, 1/4 состава которых представляет собой зерна более 2,0 мм, отличаются высоким потенциалом для строительства фундаментных конструкций. Гравелистый субстрат не удерживает воду, грунтовые слои не подвержены горизонтальным смещениям, отсутствует эффект морозного пучения.

Читайте также:  Строим беседку с барбекю своими руками: Важные советы + Фото и Видео

МОНТАЖ БУРО НАБИВНЫХ СВАЙ В СКАЛЬНЫХ ГРУНТАХ

В некоторых случаях используется свайный тип фундамента с опорой на скальные грунты
Зачастую перед проектировщиками стоит задача перенесения на грунты основания нагрузок, превышающих расчетный коэффициент сопротивления. В этом случае используется свайный тип фундамента с опорой на скальные грунты. Заглубление может достигать 42 м от поверхности, при этом расчетная нагрузка составляет до 30 МИ. Нормативный документ для определения расчета свай с опорой на скальные грунты – СНиП 2.02.03-85. Несущая способность определяется прочностью грунта на одноосное сжатие под нижним концом определенного диаметра тела сваи. В случае повышенного заглубления элемента, расчет несущей способности рассчитывается по коэффициент, принимающему во внимание уровень заглубления. Таким образом, учитывается сопротивление боковой поверхности свайного тела.

Практически доказано, что прочностные показатели массивов скальных пород, определяемые трещиноватостью, шириной раскрытия трещин и другими факторами, всегда являются ниже показателей прочности грунта на одноосное сжатие. Кроме того, практическим путем выяснено, что при строительстве фундамента на буронабивных сваях, зачистить дно скважины от породы не всегда возможно, поэтому коэффициент несущей способности определяется показателями сопротивления по боковой поверхности. В этом случае свайный элемент работает как «висячий».

Сваи в грунте скального характера организовываются по образцу «висячих» или с висячим ростверком

Таким образом, сваи в грунте скального характера организовываются по образцу «висячих» или с висячим ростверком. Данный фундамент представляет собой ростверк из сборной или сплошной ж/б ленты, связывающий свайные элементы по оголовьям. Свая не упирается в грунтовые массы, из-за чего не испытывает влияния сезонных подвижек. В это же время опорный элемент полностью принимает на себя основную нагрузку несущих стеновых панелей, равномерно распределяя массу по поверхности и передавая ее на тело свай.

Важно! Лента ростверка должна располагаться на расстоянии 15-30 см от дневного края грунта.

Вне зависимости от строительства основания на коротких или длинных сваях, постепенный процесс потери несущих качеств развивается с одинаковой интенсивностью. Однако, короткие сваи «висячего» типа менее подвержены касательным напряжениям боковой поверхности, что повышает срок эксплуатации фундамента. Неравномерность касательных напряжений боковой поверхности длинных свай приводит к быстрому их износу.

Плюсы и минусы песчаного грунта при возведении фундамента

При равномерном залегании с достаточной плотностью слоя песчаный грунт станет хорошим основанием для возведения фундаментных конструкций.

Особенности песчаных грунтов:

1. Крупный кварцевый песок способен воспринимать значительные нагрузки.
2. Грунтам с гравелистым и крупным песком свойственно за короткие сроки уплотняться под тяжестью фундамента, что обуславливает быструю усадку строения.
3. Крупные пески не промерзают, не подвержены вспучиванию, легко разрабатываются, хорошо утрамбовываются.
4. Мелкозернистый песок с примесями глины как основание для фундамента не выделяется надежностью.
5. При возведении конструкций на грунте из пылеватых песков требуется качественное усиление основы.

Субстрат располагает различным уровнем водопроницаемости в зависимости от характеристик массы. Благоприятность грунта для строительства определяется способностями преобладающей песчаной фракции – чем крупнее частицы, тем надежнее основа для обустройства фундаментной конструкции.

Стоит учитывать, что песчаная почва не всегда однородна: наверху может располагаться пласт крупного песка, тогда как далее идет толща из мелких фракций.

Виды фундаментов на песчаном грунте

При обустройстве строений на песчаном грунте актуальны различные виды фундаментных конструкций, при выборе которых учитываются особенности местных условий.

Ленточный

При возведении ленточного фундамента применяют мелкозаглубленный или углубленный вариант закладки. Под относительно небольшие постройки в виде одноэтажных домов, бань и пристроек на крупнопесчаных стабильных почвах оборудуют подошву основания из мелкозаглубленной ленты глубиной до 40-60 см. Конструкция может быть монолитной или сборной. При необходимости создания цокольного этажа закладывают заглубленный ленточный фундамент, степень погружения подземных стен варьируется в пределах 3-4,5 м.

Свайно-ленточный фундамент на песчаном грунте

Свайно-ленточный

При строительстве на ненадежных грунтах с преобладанием мелкозернистых или пылеватых песков мелкозаглубленный ленточный фундамент усиливают сваями, опорные конструкции устанавливают на глубину до устойчивого слоя почвы. Рекомендуется забивать сваи каждые 200 см. Траншею засыпают щебнем, выполняют гидроизоляцию, армируют и заливают бетонным раствором.

Свайный

Под сооружения на мелком песке нередко применяют свайный фундамент. В зависимости от особенностей местности и сложности строительства используют свайно-винтовые устройства, набивные сваи или буронабивные варианты изделий. Конструкция получается прочной и устойчивой, так как сваи устанавливаются ниже уровня промерзания почвы.

Читайте также:  Какую штукатурку выбрать для качественной и красивой отделки. Цементно-песчаная, известковая, гипсовая, глиняная, комбинированная смеси

Буронабивной свайный фундамент

Плиточный

Основание под строение этой категории предусматривает заливку железобетонной платформы под всей площадью дома. Плиточная конструкция опоры приоритетна в случаях, когда планируется строительство в условиях крайней неустойчивости грунта. Другие виды фундаментов в таких случаях не соответствуют технологическим требованиям строительства, и приходится закладывать плиточное основание несмотря на то, что это затратный вариант обустройства подошвы строения. В результате максимально увеличивается площадь опоры и усиливается независимость фундамента от влияния сил пучения.

Заливка плиточного фундамента

Возведения свайного фундамента

Свайный фундамент на песке может быть выстроен в том случае, если грунт является мелкофракционным. Конструкция получается прочной, а опоры располагаются ниже уровня промерзания. Сваи могут быть:

• набивными;
• винтовыми;
• буронабивными.

Как только скважины будут готовы, можно изготовить трубы из рубероида. Верхняя часть труб выполняется из нескольких слоев, а затем материал стягивается стальной мягкой проволокой, которая станет частью опалубки. После установки трубы в скважину важно удостовериться в том, что яма не наполнилась водой больше чем на четверть объема.

Рубероид при заливке бетона необходим для того, чтобы цементное молочко не уходило в почву, да и морозные силы пучения будут воздействовать на шероховатую стену свай, а не на гладкую, полученную благодаря рубероиду. Для скважины с рубероидом следует изготовить арматурный каркас. Для этого используются 6-мм прутки. Их скрепляют между собой поперечинами.

Особенности технологии возведения фундамента в зависимости от вида грунта

С помощью правильно подобранного типа фундамента и соблюдении технологий возведения основы можно создать прочную опору для постройки на любых видах песчаных почв.

Пылеватый и мелкозернистый

Для строительства дома на пылеватом и мелком песке из-за крайней неустойчивости пластов необходимо создать максимально прочную основу. В таких случаях допустимо возведение плиточного фундамента. Для этого снимают плодородный слой земли и отливают бетонную плиту, масштабы которой чуть больше площади планируемого здания. Конструкция не разрушается под воздействием сезонных изменений в почве, так как такой тип основания способен перемещаться вместе с грунтом, поэтому его называют плавающим фундаментом.

Другой более распространенный способ создания прочного основания под постройку на пылеватой и мелкой песчаной почве – применение монолитного ленточного фундамента мелкозаглубленного типа. Рекомендуется делать его трапециевидной формы с расширяющимися книзу линиями. Это способствует значительному уменьшению влияния морозного пучения на основание дома.

Перед заливкой фундаментной ленты траншею оборудуют гидроизоляционным слоем. При закладке конструкции подошвы под строение на мелком песке и пылеватых грунтах особенно важны дренажные работы. В качестве эффективных способов рекомендуют закрытые системы, которые оборудуются на базе дренажных труб.

При работе по возведению подошвы основания для тяжелых зданий на мелком и пылеватом песке стоит использовать свайно-ленточный вариант обустройства фундамента:

• выполняют разметку, выкапывают котлован, устанавливают опалубку;
• в местах пересечений ленты пробуривают скважины глубиной до устойчивых пластов почвы;
• в скважины устанавливают трубы на основе асбестоцемента, качественно выравнивают конструкции, укрепляют распорками;
• трубы заливают бетонным раствором на 1/3, слегка приподнимают для образования утолщения внизу. Далее трубы заполняют раствором, предварительно опустив в них арматуру.

Опалубка и арматура для свайно-ленточного фундамента
Сваи можно залить и без установки труб, если среда не очень влажная и скважины не наполняются водой:

• нижнюю часть скважины расширяют при помощи специального плуга;
• в скважину опускают армирующий материал и заливают раствором;
• после застывания свайных конструкций приступают к заливке ленты в опалубке.

Специалисты отмечают, что после заливки фундамента на мелкозернистом и пылеватом песке конструкция должна простоять в течение полугода перед продолжением строительных работ.

Крупный и гравелистый

Так как крупнопесчаные почвы располагают надежным уровнем несущей способности, здесь актуальны любые виды фундаментных конструкций:

• если планируется строительство дома без подвала, чаще всего применяют ленточный вариант мелкозаглубленного типа;
• под строение из легких материалов в виде каркасных сооружений, деревянных домов или щитовых конструкций подходит столбчатое основание;
• для массивных строений с цокольным этажом выполняют ленточный фундамент сильно заглубленного типа.

Столбчатый фундамент для каркасного дома
При закладке столбчатого или ленточного варианта подошвы основания также задействуют фундаментные блоки или керамический кирпич.

Читайте также:  Бетонные сваи для фундамента

На мелкозаглубленное ленточное основание на крупном песке можно поставить здание из пеноблоков или древесины, каркасный/щитовой вид сооружения или же небольшой кирпичный дом. При этом глубина закладки подошвы варьируется в диапазоне 40-70 см.

Технология заливки монолитной мелкозаглубленной ленты своими руками:

1. Подготовка участка. Сняв плодородный пласт земли, выровняют поверхность.
2. Разметка. Работы выполняются на основе проекта дома.
3. Подготовка траншеи. Выкапывают траншею глубиной 60-80 см. Ширина углубления равна толщине планируемых стен плюс 20 см, то есть по 5 см с обеих сторон стены для устойчивости конструкции и по 5 см для опалубки.
4. Заливка опалубки бетонным раствором.

Траншеи для сооружения фундамента
Для опалубки применяют листы фанеры, обрезную доску, профлист, внутреннюю поверхность выстилают полиэтиленом, для усиления композиции используют армирующие материалы.

При строительстве массивных зданий или домов с жилым цокольным этажом или же подвалом закладывают глубокозаглубленную фундаментную ленту. Притом подошву под кирпичный дом устанавливают на 20 см ниже уровня промерзания почвы. Глубокозаглубленный ленточный фундамент со всех сторон обеспечивается гидроизоляционным слоем, включая и нижнюю поверхность. Также обязательно выполняется качественный дренаж.

Назначение и толщина подушки под фундамент

Конструкция фундамента всегда подвергается пагубному воздействию окружающей среды, отчего может стать менее прочной. Избежать ослабления основания дома удаётся только тому хозяину, который позаботился об устройстве правильной подушки под фундамент. Именно она делает поверхность ниже основания устойчивой и ровной.

Подушка располагается в самом низу созданного «пирога»

Чтобы эта подушка безотказно выполняла свою задачу, она должна быть насыпана толстым пластом. Толщина слоя зависит от:

• типа фундамента;
• габаритов и веса строения;
• разновидности грунта, на котором планируется ставить здание;
• глубина промерзания земли;
• близости грунтовых вод к верхнему слою почвы.

Также на плотность подушки влияет материал, из которого она будет сооружаться. Этим сырьём может быть песок, щебень и гравий, смешанный с песком.

Песок под основание дома

Подушка из песка пользуются популярностью, так как хорошо защищает фундамент от деформаций. А ещё песчаная подсыпка перекрывает доступ к основанию дома грунтовым водам.

Чаще всего под фундамент насыпают песок

Чтобы подушка под фундамент служила исправно, она должна быть засыпана толстым пластом материала. Оптимальная толщина каждого слоя песка — 20 см.

Песчаная подушка располагается выше грунта и ниже бетонного фундамента, укреплённого арматурой

Используемое сырьё должно быть средним или крупнозернистым. Собираясь укладывать очередной пласт такого песка, предыдущий слой материала полагается прессовать и взбрызгивать водой.

Увлажнение сделает подушку плотной и наделит её уникальной способностью выдерживать вес фундамента и конструкции, стоящей на нём.

Видео: когда и как делать песчаную подушку

Щебень под фундамент

Щебёночную подушку выбирают, когда хотят обеспечить фундамент лучшей защитой от разрушения. Щебень прочнее песка и поэтому активно используется в качестве подсыпки под основание здания, стены которого возводятся из тяжелого материала.

Щебёночная подушка пользуется популярностью, потому что она существенно плотнее песчаной

Под фундамент принято засыпать щебень размером от 2 до 4 см. Такой диаметр камней считается средним и позволяет добиться от подушки нужных качеств: плотности, ровности и способности к адгезии.

Подушка из щебня обязательно укладывается на тонкий слой песка. Пласт в 10 см, состоящий из утрамбованного и увлажнённого строительного сырья, необходим в качестве подстилки, которая не даст камням вжаться в грунт.

Щебёночная подушка, укладываемая поверх песка, насыпается слоем в 10 см. Но если постройка будет тяжёлой, то толщину пласта из камней рекомендуется увеличить до 20 см. Пласт камней хорошо утрамбовывают, тем самым улучшая качество подсыпки, которая не должна проседать под давлением фундамента.

Щебёночную подушку рекомендуется укладывать из камней с фракцией 30–50 мм

Особые требования предъявляются не только к толщине, но и ширине подушки. Слой щебня безукоризненно выполнит свою задачу по обеспечению устойчивости конструкции, если будет шире основания дома на 30 см.

Чтобы фундамент был сооружён на щебёночной подушке без проблем, слой камней следует укладывать идеально ровно. Поэтому в земле с помощью колышек отмеряют нулевой уровень и при засыпке ямы щебнем ориентируются на него.

После заполнения вырытого котлована строительным материалом берут нивелир и проверяют, нет ли разности высот между несколькими точками созданной щебёночной подушки.

Видео: пример создания подушки под фундамент из щебня

Смесь песка и гравия под основание здания

К созданию подушки, которая состоит из песка и гравия, прибегают, желая сделать подушку прочной и при этом сэкономить на покупке строительного сырья.

Песчано-гравийная подушка укладывается слоями разной толщины. Главное, чтобы этот параметр составлял не менее 5 см. В результате засыпки ямы несколькими пластами песка и гравия должна получится подушка толщиной 25 см.

Читайте также:  Внутренняя отделка балкона — варианты и фото

Толщина песчано-гравийной подушки обычно составляет 30 см

Обычно первый слой песчано-гравийной подушки создают из обломков известняка, способствующего усилению прочности насыпи. Второй пласт, как правило, состоит из крупного речного песка, который трамбуют и поливают водой. После него в яму засыпают 15–20 см гравия, прессуемого виброплитой.

Поверх нескольких слоёв строительного сырья насыпают песок. Оптимальная толщина последнего пласта подушки — 20 см. Верхний слой насыпи обязательно взбрызгивают водой, чтобы он осел на гравий.

Видео: укладка гравийной подушки под столбчатый фундамент

Роль дренажа при закладке фундамента на песчаном грунте

При сооружении подошвы строений на мелкозернистой и пылеватой песчаной почве особое внимание уделяется дренажу, так как грунты этой категории плохо пропускают воду. Рекомендуют создать закрытые системы с применением дренажных труб.

Как самостоятельно выполнить дренажные работы:

• на пластиковой канализационной трубе высверливают отверстия;
• трубы оборачивают геотекстилем, что способствует предотвращению проникновения песка и засорения отверстий;
• вокруг дома вырывают систему траншей и укладывают в них дренажные трубы.

При обустройстве закрытых дренажных систем обязательно выполняют отводы на поверхность. Каналы отвода засыпают гравием, накрывают геотекстилем и пластом дерна.

Гидро- и теплоизоляция фундамента

Для защиты фундамента от разрушения под влиянием влаги и сил морозного пучения необходимо выполнить качественную гидро- и теплоизоляцию конструкции.

Особенности гидроизоляции подошвы строения:

• для гидроизоляции применяют специальные материалы в виде мастики на водной основе или битума;
• чтобы исключить риск деформации утеплительного слоя, нельзя использовать мастику на основе органических растворителей.

При работах по утеплению основания применяют плиты пенополистирола. Модули утеплителя легко соединяются и позволяют создать плотную защиту от внешних воздействий. Пенополистирольные панели фиксируют на конструкции подошвы при помощи специального клея.

Решение вопроса, какой фундамент лучше на песчаном грунте, зависит от типа песка и особенностей строения. В случае обустройства сооружения на крупнопесчаных или гравелистых почвах предполагается большая свобода выбора варианта подошвы для здания. Для строительства на мелкозернистом и пылеватом песке целесообразно применение только определенных типов опорных конструкций, чаще всего это ленточный, свайно-ленточный или же свайный вариант фундамента.