Фундамент – основа любого строения, принимающая на себя основные нагрузки от крыши, стен, перекрытий, всего содержимого в доме, его жителей и даже частично от погодных условий. Без осознания всей серьезности подхода к выбору верного типа фундамента для прочности и долговечности всей конструкции строительство лучше даже не начинать.
В противном случае, если вы, например, выберите точно такой же фундамент, как и у соседа или знакомого, ваше строительство может закончится весьма плачевно или будет стоить очень дорого в плане исправления ошибок. Даже если соблюдено тождество в общей площади, этажности, типе стен, крыши, если всё – «как у соседа», то это не означает, что у вас одинаковый тип грунта, уровень грунтовых вод, влажность грунта.
Ниже на рисунке показано, что происходит со зданиями или строениями из-за невнимательности, небрежности строителей / проектировщиков и некорректном выборе типа фундамента, категорически неподходящего к начальным критериям.
Типы грунта
Поскольку для основания дома опасно любое непредвиденное поведение почвы, стоит заранее выяснить, чего от нее можно ожидать в будущем. К наиболее распространенным типам грунта относят:
- Скалистый – самый надежный, хорошо переносит минусовые температуры и почти не дает усадки под весом фундамента.
- Глинистый – слабый тип почвы, с постоянным вспучиванием и проседанием. В зимнее время глина имеет свойство впитывать воду и сильно промерзать, а с потеплением размываться и деформироваться даже под собственным весом.
- Глинисто-песчаный – в отличие от глинистых почв более удобен в строительстве, но многое зависит от соотношения глины и песка в его составе. Если глины больше, высока вероятность серьезного вспучивания.
- Песчаный – не поддается вспучиванию, но склонен к просадке. Чтобы избежать возможных проблем, следует правильно подбирать тип фундамента и рассчитывать уровень проседания еще до начала строительных работ.
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.
Если шарик легко крошится, то в данном грунте преобладает песок. Если же проба схожа с пластилином – преобладает глина. Наличие большого количества камней различных размеров указывает на почву каменистого типа.
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.
Большой объём содержания влаги, рыхлостей и больших пустот, наличие кристаллов льда при работе в зимний период, указывает на высокий показатель пучинистости.
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
Как определить характер грунта на участке?
При осмотре участка нужно различать почву и насыпной слой земли. Здания строятся только на крепком грунте, поэтому насыпную прослойку не учитывают при расчете нагрузки строения. Выбирать наилучший грунт для строительства необходимо с привлечением специалистов, но предварительную оценку земли на конкретном участке можно сделать самостоятельно. Для этого следует взять образец почвы и размочить до состояния, при котором она будет удобна для лепки. Далее из земли скатывают колбаску, соединяют ее концы вместе и смотрят, как она будет себя вести:
- Разваливается, но не пачкает руки – грунт рыхлопесчаный.
- С легкостью скатывается и соединяется в кольцо – глинистый.
- Легко скатывается, но разваливается при попытке соединить концы – суглинок.
- Не скатывается и оставляет частицы почвы на руках – песчаный.
Чтобы получить более точные результаты оценки, следует брать образцы земли из разных мест строительного участка. Не помешает даже копнуть грунт лопатой и сделать его забор с различных глубин.
Инженерно-геологическая характеристика
Перед строительством какого-либо объекта встает вопрос, как определить, какой нужен фундамент? Правильное решение зависит от многих факторов. Самым главным из них является инженерно-геологическая характеристика земельного участка, которая состоит из комплекса инженерно-геологических изысканий: рельеф, состояние, состав и свойства грунтов, геологическое строение, сейсмотектонические, геоморфологические и гидрогеологические условия, геологические и инженерно-геологических процессы и прогноз их изменения при строительстве.
Таблица инженерно-геологических изысканий при выборе места для строительства.
Для проведения выше перечисленных исследований можно обратиться в ряд профильных организаций либо делать все самим – все зависит от типа и сложности будущего строения. Хорошо, если поблизости есть котлованы и построенные дома, потому как их состояние относительно выбранного типа может дать представление о почве. Если участок находится в чистом поле, то исследуем грунт самостоятельно.
Самый простой способ – выкопать пробные колодцы или вырыть шурфы глубиной около 2-3 м в нескольких точках участка, где есть понижение рельефа или произрастают водолюбивые растения. Через каждые полметра по мере заглубления нужно брать пробы грунта, которые маркируют и укладывают в закрытые емкости, чтобы образцы не пересыхали и не впитывали влагу. По образцам можно определить влажность грунта и провести несложный тест на тип почвы: берут образец, смачивают водой и скатывают в шнур, который загибают в кольцо. Толщина шнура – 10-15 мм, длинна – 10-15 см. Кольцо из глины останется целым, из суглинка разломится на 2-3 части, из супеси – рассыплется на мелкие фрагменты. По пробам можно составить рисунок вертикального разреза земельного участка.
Какая почва наилучшая?
Идеальной считается почва, которая имеет небольшое и равномерное сжатие, исключающее сильную просадку фундамента. Хорошо, если она способна противостоять вспучиванию, то есть может увеличиваться в размерах при замерзании и уменьшаться при теплой погоде. Высокая несущая способность и неподвижность – тоже являются важными характеристиками земли, которые будут обеспечивать устойчивость здания.
Лучший грунт для строительства дома – это сплошные и обломочные скалистые почвы. Для постройки также подходят плотно слежавшиеся глинистые или крупнозернистые песчаные почвы. Совершенно непригодными под строительные работы считаются торф, растительная земля, грунты насыпного или наносного характера.
Конструкции
Фундаменты бывают ленточные, столбчатые, монолитные в виде железобетонной плиты и свайные.
Ленточный фундамент – подробная схема.
Ленточный имеет большую несущую способность, его возводят для построек из камня, кирпича и бетона. Такой фундамент можно делать при строительстве подвала и цокольного этажа. Его целесообразность должна обозначаться геологическими особенностями земельного участка. Ширина напрямую зависит от толщины стен. Зачастую он бывает монолитным из бутобетона, железобетона, и сборным (из блоков и плит).
Бутобетон – это смесь из песка, цемента и крупных камней. Он используется для постройки зданий, располагающихся на скалистых или песчаных основаниях.
Во избежание возникновения трещин или разрыва, не рекомендуется делать ленточный фундамент из бутобетона на глинистом участке.
Железобетон – это смесь щебенки, цемента и песка, которая армируется специальной сеткой или арматурой. Этот материал доступен, прочен, наиболее подходит для песчаной почвы.
Выбор фундамента по характеру почвы
Большое значение при строительстве здания является правильный выбор типа основания дома, учитывающий состав и характер грунта на конкретном участке. Универсальным является ленточный фундамент, который может использоваться почти на всех видах почв. Единственное условие – его закладка на глубину не менее 30 см ниже уровня промерзания земли.
На слабых грунтах рекомендуется использовать плитный фундамент с предварительной организацией песчано-щебеночной подушки. Если земля пучинистая, целесообразно устанавливать свайные или винтовые фундаменты, которые выдерживают практически любые нагрузки.
Специалисты компании Реал Строй-М готовы помочь вам в выборе строительного участка. Мы проведем тщательную оценку грунта и окажем полный спектр услуг по строительству здания во Владимире и по всему Центральному региону.
Разновидности и характеристики грунтов
Нагрузку дома выдерживает земля, фундамент же правильно распределяет нагрузку от строения, тем самым создавая условия для долгой эксплуатации постройки.
Разные типы грунта имеют различные несущие характеристики, поэтому для выбранного участка необходим тщательный анализ.
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.
На такой земле практически не существует явления пучинистости, поскольку в ней содержится очень малое количество вод.
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.
Определённый участок с песчаным или глинистым грунтом или их смесями должен подвергнуться замене почвы или устройстве специальной фундаментной подушки для получения в дальнейшем качественного строения.
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.
Фундаменты на просадочных грунтах должен быть свайного типа с достаточно большой глубиной забивки свай.
Болотистые поверхности довольно неоднородны, обладают разной плотностью отдельных участков. Плотность зависит от состава почвы и количества влаги. В составе преобладают торф, глина и песчаник.
Фундамент на сложных грунтах, например, болотных, строится после тщательного анализа состава и геологического исследования. Такой фундамент обычно предполагает использование винтовых свай.
На подобных пучинистых поверхностях глубина промерзания в среднем может составить до 2 м.
Геологическое исследование грунта под фундамент
Перед планировкой расположения фундамента и определения его типа, в первую очередь, необходимо произвести геологическое исследование грунта. Ведь фундаменты на разных грунтах будут совершенно отличаться друг от друга. Что хорошо будет на песчаном грунте, то совершенно будет неприемлемо при пучинистом или глинистом. А если возвести дом, не учитывая все эти нюансы, то со временем здание может «осесть» или перекоситься, ломая при этом стены и крышу.
Инженерно-геологический анализ можно доверить специалистам, а можно и сэкономить, произведя его самостоятельно. Сделать это можно двумя методами: определением процентного отношения песка, глины и ила или с помощью визуально-тактильной оценки. Рассмотрим второй, наиболее простой, метод.
Применение скального грунта для дорожных работ
Скальный грунт широко применяется в дорожном строительстве.
Его используют в следующих работах:
- Создание основы под дорожным полотном
- Устройство временных дорог, подземных путей
- Устройство грунтовых дорог
- Дорожный ремонт
- Создание насыпей и обочин
Дальше мы детальнее расскажем о каждом виде работ.
Создание основы под дорожным полотном
Чем прочнее основание, тем дольше прослужит дорога. На ней будут реже появляться ямы и тр ещины. Часто основания делают из щебня, но для экономии без потери качества можно использовать скальный грунт. По своим характеристикам он должен соответствовать требованиям СНиП 3.06.03-85 от 1986-01-01 (Автомобильные дороги).
Для оснований берут крупную фракцию, 0-500. Если строится трасса с большим трафиком, лучше всего использовать взрывной грунт из магматических пород. Для небольших дорог подойдет и разборный, метаморфический или осадочный.
Грунт для оснований должен обладать достаточно высокой прочностью на односторонне сжатие и на сдвиг, маркой по дробимости не ниже М400-М600 и высокой морозостойкостью. Нежелательно использовать для таких целей сильно выветренные породы.
Устройство временных дорог, подземных путей
Для временной дороги можно использовать взрывной и разборный скальный грунт любого происхождения. Выбор во многом зависит от количества и веса автомобилей, которые будут проезжать по покрытию на протяжении всего срока эксплуатации. Если предвидится интенсивное использование проезда, нужно брать прочный взрывной грунт магматического происхождения. Когда вы хотите построить подъезд к частной стройке, лучше ориентироваться на цену, здесь подойдет более дешевый материал.
Чтобы дорогу не пришлось ремонтировать, делают покрытие в 2-3 слоя, каждый по 10 см толщиной. Для нижнего используют мелкую скалу фракции 0-200. Верхний слой отсыпается щебнем 40-70 мм (о том, как его выбрать, читайте в статье Щебень для грунтовых дорог).
Скальный грунт для временной дороги позволяет не только сэкономить средства. В нем есть частицы разного размера, которые используют для расклинцовки. Укреплять полотно можно и недорогими вяжущими материалами. Для этого подойдут остатки портландцемента, шлаки черной и цветной металлургии , известь, битум, деготь. Но на подъездах к небольшим участкам, где не предусмотрено интенсивное движение тяжелого транспорта, вяжущие вещества применять не обязательно.
Устройство грунтовых дорог
Основания грунтовых дорог из скалы получаются достаточно качественными. Ее также используют для укрепления слабых грунтов (песчаных, супесчаных, лессовых), где в дальнейшем планируется устройство дороги. Материал дешевле щебня, но в то же время прочнее этого материала.
При покупке нужно обратить внимание на прочность и марку по дробимости. Желательно, чтобы первый показатель был не ниже 50 МПа, а второй – М400 и выше. Важно также проверить марку по истираемости породы. Она должна быть от И1 до И3. При таких параметрах полотно будет медленнее разрушаться под грузом транспортных средств.
Для укрепления грунта, осушения участка и оборудования нижних слоев дороги берут крупную и среднюю ф ракцию. При трамбовке небольшие камни и песок заполняют пустоты, получается эффект расклинцовки. Толщина покрытия должна быть 20-30 см. Его засыпают и трамбуют слоями по 10 см.
Что касается верхнего слоя, то тут скала не подойдет из-за ее неоднородного состава. Выровнять покрытие будет очень тяжело, поэтому логичнее обратить внимание на менее крупные материалы – например, ПГС.
При строительстве капитальной грунтовки желательно укрепить дорожное полотно вяжущими веществами (битумом, известью, цементом, дегтем). Тогда дорога прослужит дольше , ее реже придется ремонтировать.
Подробнее о том, как оборудовать грунтовку вы можете прочитать в статье «Строительство грунтовых дорог».
Создание насыпей и обочин
Скальный грунт – это универсальный материал для создания насыпей. Его можно использовать при строительстве дорог любого класса. Ограничения существуют только для материалов из осадочных пород , в которых есть много растворимых включений (сульфатов, больше 30-40% гипса, мела, опоки), а также примесей мелкого песка, набухающих видов глины. Не используются скальные грунты из легко размягчаемых и сильно выветренных пород. Для дорог с большим трафиком, а также железнодорожных путей лучше брать не разборный, а взрывной тип материала.
Для нижнего слоя насыпи подойдет грунт крупной фракции. Верхние слои делают из мелкого или среднего. Обочины засыпают мелким скальным грунтом. Предварительно из него удаляют крупные частицы, диаметр которых превышает 40-70 мм.
Дорожный ремонт
Для дорожного ремонта скальный грунт используется реже, чем для других работ. Дело в том, что ямы и трещины лучше засыпать мелким материалом. Для таких целей больше подходит щебень, гравий, дресва или срезка асфальта.
Если вы решили использовать скальный грунт, покупайте мелкую фракцию. Материал нужно просеять, чтобы отделить слишком к рупные частицы (с диаметром от 50-70 мм). Для повышения качества ремонтных работ скальный грунт смешивают с вяжущими веществами.
