Як виконувати фундамент на пучинистих грунтах

Пристрій фундаменту на пучинистих грунтах

Тільки деякі типи грунтів піддаються морозному пученію.

До них відносять:

• глинисті і суглинні види грунтів;
• дрібнозернисті піщані види грунту;
• пиловані піщані ґрунти.

Пучинистість - це здатність грунту збільшити свої обсяги під впливом морозу. Обумовлено таке явище тим, що волога, що накопичилася в грунті, при настанні морозів замерзає. Вода при замерзанні збільшує свої обсяги. Тому, розширюючись, волога починає виштовхувати грунт назовні. Якщо в грунті волога відсутня, тоді пучинистість спостерігається через те, що в порах грунту при перерозподілі парів вологи. Волога піднімається вгору, тобто спостерігається капілярність рідини.

У даній ситуації можна говорити, що грунт слабоздимистих, але сама наявність такого явища змушує зробити при проектуванні конструкції підстави додаткові заходи захисту.

За цією ознакою грунти поділяють на 3 категорії:

• слабоздимистих;
• середньоздимистими;
• сільнопучіністие.

Обсяги змін залежатимуть від того, який тип грунту на конкретній ділянці. Деякі ґрунти можуть деформуватися до 17-25 см. Деревяний будинок може витримати пучинистість до 5 см, а цегляний - до 2,5-3 см.

Інструменти і матеріали:

1. Рівень.
2. Вязальний дріт.
3. Лопати.
4. Шнур для розмітки.
5. Ребриста арматура.
6. Пиломатеріали, сокиру, молоток, цвяхи, ножівка для монтажу опалубки.
7. Цемент, пісок, щебінь.
8. Бетономішалка.

Як звести стовпчасті і сваіние фундаменти на пучинистих грунті

У більшості випадків такі підстави зводять, якщо планується побудувати досить легку будівлю (каркасний будинок або невелику баню). Друга ситуація для вибору такого типу фундаменту - коли потрібно будувати підставу на великій глибині, притому вибір стрічкового фундаменту може спричинити великі фінансові витрати, які сягають близько 40% від загального кошторису на будівництво цілком.

Пристрій стовпчастих підстав обійдеться в 1,5-2 рази дешевше пристрою стрічкового фундаменту, а вже тим більше дешевше пристрою плитного фундаменту.

Вибір матеріалу під основу залежить від маси споруди, його висоти і т.д. По використовуваному матеріалу стовпчасті фундаменти ділять на такі типи:

1. Камяні.
2. Бетонні.
3. Цегляні.
4. Бутобетоні.
5. Залізобетонні.

Найчастіше бетонні будови називають монолітними. При зведенні стовпчастих фундаментів використовують готові бетонні або залізобетонні плити, тобто фундамент - збірний бетонний.

Стовпчасті підставу зводять по 3 головних правил розташування стовпів:

1. Стовпи знаходяться на кутах будинку.
2. Стовпи знаходяться на місці перетину стін.
3. Стовпи знаходяться на прямих ділянках стін, щоб проміжок між стовпами був максимум 3 м.

Що стосується пристрою стовпчастого підстави на рухливих грунтах, то для них дані правила діють без винятку. Але є відмінність в конструкції стовпів. Щоб зменшити навантаження на грунт, нижню частину стовпів потрібно розширити або покласти плиту більшого розміру. Якщо стовп з цегли, це розширення робиться на кілька рядів (але не менше ніж на 2).

У сильноздимистих грунтах стовпчасті підставу влаштовують з азбестових чи труб з металу, з готових залізобетонних плит і стовпів. Підстава з цегли або монолітне не підійде, тому що їх пристрій досить незручно в даних грунтах. У сильноздимистих ґрунтах основу має залягати на більшій глибині, ніж максимальна глибина промерзання грунту.

Якщо ця глибина більше 1 м, то влаштування цегляного фундаменту на ній неможливо.

Якщо закладка перевищує глибину 1 м, при тому на дні відсутня вода, то можна зробити підставу з опорної бетонної або залізобетонною плитою.

Відстань між стовпами при влаштуванні основи в рухливих грунтах роблять в 2,5 м, можна менше, але не більше.

Для зєднання всіх стовпів в одну конструкцію потрібно зверху повязати їх обвязувальними балками. Коли проміжок між стовпами менше 2,5 м, то можна робити деревяні балки, якщо більше, то скористатися готовими залізобетонними рандбалками, що утворюють ростверк.

Геометричні розміри стовпів залежать від того, який матеріал використовується для виготовлення:

• бетон і залізобетон - 40 см;
• бутобетон - 40 см;
• буто-плитняк - 40 см;
• цегла, якщо стовп буде розташований вище рівня землі - 38 см;
• цегла, якщо стовп буде перевязуватися з забиркою - 25 см.

Стовпи краще використовувати квадратного перетину. Тому даний розмір поширюється на довжину і на ширину стовпа.

Тепер про столбчатом підставі в рухливих грунтах і його перевагах перед іншими типами фундаментів.

Щоб зменшити силу крутіння, що виникає через тиск на фундамент збоку, необхідно в основу кожного стовпа покласти анкер-плиту. Це бетонна плита, яка за розмірами більша за ширину стовпа і яка жорстко зчеплені з землею. Дана плита не дасть силам морозного обдимання вирвати або зрушити стовп з місця.

Щоб не було перелому стовпа, його необхідно армувати, а в цементний розчин, якщо стовп виконується монолітним, додати пластифікатор, щоб збільшити еластичність бетону. Якщо арматура відсутня, то зменшити тиск дозволить конструкція стовпа, що звужується догори.

У рухливих грунтах, особливо при значній їх глибині промерзання, досить ефективні такі типи столбчатого підстави:

• анкерні залізобетонні;
• збірні бетонні;
• монолітні бетонні.

На такі типи сили морозного пученія впливають в меншій мірі, ніж на інші, через те, що вони робляться з дуже малим поперечним перерізом.

Пристрій цегляного стовпа може бути таким:

• піщана подушка 50 см і більше. Вона робиться з крупнозернистого або гравелисті піску;
• пласт толю або руберойду;
• прямокутний конус цегляного стовпа;
• оклеечная гідроізоляція, завдаючи на верхню площадку стовпа;
• ростверк, виконаний зі збірних залізобетонних плит;
• стовп з цегли;
• насипний ущільнений грунт. Його наносять тільки з зовнішньої частини стіни або стовпа;
• цементна стяжка, що покриває ущільнений грунт.

У стовпа з бетону може бути такий пристрій:

• піщана подушка завтовшки від 50 см;
• пласт толю або руберойду;
• бетонний фундамент, виконаний у формі конуса і трохи виступає над рівнем землі (приблизно на 10-15 см);
• залізобетонний пояс, зроблений з арматурного каркаса, який залитий бетоном;
• плита перекриття, зроблена із залізобетону;
• плитний утеплювач.

Дана конструкція стовпів дозволить мінімізувати можливі перешкоди сили морозного пученія на підставу.

Щоб звязати стовпи, влаштовують ростверк. Він допоможе розподілити навантаження, що діє на окремий стовп, між усіма стовпами, що майже повністю виключає можливість перекидання його або зміщення в горизонтальній площині.

Якщо будівля будують з цегли, бетону або піноблоків, тоді ростверк потрібен бетонний, а краще - залізобетонний. І якщо у стовпа ще є арматури, то її жорстко повязують з арматурою ростверку. Якщо споруда деревяна, то і ростверк повинен бути представлений обвязкою з колод.

З метою унеможливлення потрапляння різного сміття і опадів у внутрішній простір між стовпами роблять забирку.

Ростверк служить і для звязки стовпів в одну конструкцію, і фундаментом для цокольного поверху, але тільки якщо стіни з цегли або бетону.

В цьому випадку ростверк виконують у вигляді перемички (кілька прутів арматури, укладених по заздалегідь залитому шару бетону). Притому цей шар повинен бути не менше 70 мм, а кількість арматурних прутів (товщина в 10-12 мм) має перебувати в діапазоні 4-6 шт.

Ростверк може бути зроблений у вигляді збірної або монолітної залізобетонної конструкції, що складається із залізобетонних плит.

Все будівництво, починаючи від заснування і закінчуючи дахом, необхідно зробити за 1 сезон. Це стосується випадків, коли будівництво йде на рухливих грунтах. Якщо залишити підставу без навантаження, на яке воно розраховане, це може привести до його деформації.

Конструкція фундаментів малого закладення

Такі фундаменти роблять монолітними залізобетонними або збірними із залізобетонних плит.

У підстави зі збірних плит нормального заглиблення може бути така конструкція:

• піщана подушка завтовшки 15 см;
• один на одного викладають бетонні блоки, розмір яких 38х50х28 або 38х40х28. Повязують блоки цементним розчином;
• яма засипана слабоздимистих або непучиністим грунтом;
• на верхньому блоці з бетону зверху є оклеечная гідроізоляція;
• ще один бетонний блок;
• зверху на бетонному блоці маленький (3-5 см) шар цементу.

У цій конструкції проміжок від краю грунту до вершини оклеечной ізоляції повинен бути близько 15 см. Значить, висота стовпа над землею з урахуванням висоти крайнього бетонного блоку і пласта цементу дорівнює 45 см.

Конструкція стовпа підстави малого закладення може бути такою:

• піщана подушка завтовшки в 0,5 м;
• бетонний блок, занурений на глибину 10-12 см;
• шар оклеечной гідроізоляції;
• другий блок з бетону;
• стяжка з цементу товщиною 3-5 см.

З внутрішньої частини збоку від стовпа влаштовують також бетонну вимощення, яка прилягає до першого блоку і має товщину від грунту до верхнього зрізу першого бетонного блоку, до того ж у неї є ухил у бік від стовпа.

Фундамент стовпчастого типу з ростверком

Ростверк влаштовують для стійкості стовпів в пучинистих грунті і для створення опор для стін.

Роблять його тільки після того, як всі стовпи підігнані до одного горизонтальному рівні.

Конструкція стовпів, розташованих над рівнем землі, разом з ростверком може бути наступною:

• блоки фундаменту, що лежать в основі кожного стовпа. У такого блоку можуть бути розміри 118х80х30 см;
• блоки з бетону для стовпів, у яких можуть бути розміри 88х50х58 см;
• на верху блоків розміщується безпосередньо ростверк з плит залізобетону або перемичок з розмірами 246х25х20.

2 сусідні перемички ростверку повязують спеціально залишеним шматком арматури. Сам ростверк вкладають лише на плиту з бетону, а на покладений на неї армований монолітний пояс, на якому теж залишені шматки арматури. Такі шматки прикріплюють до нижніх частин арматури перемичок ростверку.

Якщо проміжок між стовпами більше 2,5 м, тоді замість вищевказаних перемичок використовують інші розмірами 298х25х20 см.

Найчастіше відбувається так, що маса споруди виявляється більше, ніж розрахункова можлива маса, яку мають можливість витримувати перемички. В такому випадку зверху їх встановлюють армований пояс, тоді конструкція стовпа з ростверком така:

• фундаментний блок, наприклад, ФО 8-12-3;
• стіновий блок, наприклад, ФБС 9-5-6;
• бетонні перемички;
• монолітний армований пояс.

Малозаглиблених підставу столбчатого типу буває або цегляним, або монолітним, на відміну від нормально заглибленого фундаменту, що виключає 2 таких виду стовпчастого фундаменту.

Щоб виконати пристрій малозаглибленого підстави на рухливих грунтах, для початку потрібно вирити яму з відповідними розмірами і насипати піщану подушку товщиною в 50-60 см. Засипати необхідно пошарово, з товщиною кожного шару 10-15 см, кожен шар потрібно ущільнювати і змочувати водою.

Далі на пісок настилають шар толю або руберойду. Вони виконують роль гідроізоляції, яка не дозволяє цементному молоку піти в грунт.

Коли все стовпи зведені, потрібно підігнати їх під один рівень по горизонталі. Вирівнювання виробляють за допомогою цементного розчину. Після цього приступають до складання монолітного або збірно-монолітного залізобетонного пояса. При будівництві деревяного будинку на вирівняні стовпи починається укладання першої звязки колод або брусів.

Необхідно відзначити, що влаштування монолітного пояса із залізобетону є досить важливим конструктивним моментом, оскільки саме він забезпечить жорсткість уздовж всіх стовпів і їх стійкість. Перед складанням пояса потрібно зробити звязку всіх перемичок між собою. Це можна здійснити зварюванням або звязкою петель дротом.

Потім на перемички ставиться опалубка і заливається бетонний розчин.

Стовпчасті підставу на рухливих грунтах з великою глибиною промерзання

Щоб зменшити вплив сил морозного пученія на підставу, його необхідно закладати нижче, ніж рівень промерзання. Але деякі кліматичні зони до такої міри холодні, що рівень промерзання грунту може досягти 2 м в глибину.

У даній ситуації для пристрою фундаментних стовпів використовують готові металеві або азбестоцементні труби. У разі використання даних труб фундамент може вийти 2 видів:

• з арматурою;
• з металевим стрижнем.

Конструкція підстави з арматурою виглядає наступним чином:

• подушка з піску, товщина якої 10-15 см;
• фундаментний блок, наприклад, ФО 6-12-3, що має розміри 118х60х30 см;
• асбестоцементная труба діаметром не менше 20 см.

Азбестоцементну трубу прикріплюють до фундаментних блоків бетонним розчином, цим же розчином її заповнюють всередині, де також присутній кущ арматури. Він може бути зварений заздалегідь, а потім просто поміщений всередину труби і залитий бетонним складом. Арматура повинна виступати за краї труби на 10-15 см, щоб потім можна було виконати її приварення до арматури ростверку.

У фундаменту з металевим стрижнем може бути наступна конструкція:

• піщана подушка, товщина якої 10-15 см;
• опорна залізобетонна монолітна плита, ширина якої дорівнює 60 см, а висота - 40 см;
• асбестоцементная труба.

Так само, як і в попередньому випадку, трубу всередині потрібно заповнювати бетонною складом, але замість арматури застосовується металевий стрижень, діаметр якого 8-10 см. У самій азбестоцементної труби діаметр приблизно 20-30 см.

Технологія влаштування основи з арматурою

На рухливих грунтах армоване підставу потрібно збирати за своєю технологією. Спочатку на попередньо підготовлену подушку з непучиністих грунту (зазвичай це крупнозернистий пісок) потрібно покласти фундаментний блок. Потім на нього ставиться азбестова або азбестоцементна труба. Для того щоб у труби не було можливості зрушити з місця, закріплюють її положення на рівні землі.

Потім біля самої основи труби, тобто в тому місці, де вона стикається з фундаментних блоком, робиться цементна стяжка, яка нагадує пазухи. Стяжку виконують під кутом в 45 градусів, тобто за формою вона нагадує прямокутний трикутник, де нижній катет - це фундаментний блок, а бічний - стінка труби.

Потім можна перейти до пристрою подальшого стовпа. Коли стяжка з бетону повністю висохне і стовп буде надійно укріплений на фундаментному блоці, тоді можна приступити до наступного кроку. Він укладений у виконанні зворотної засипки, яку необхідно проводити грунтом, який був витягнутий, або грунтом кращої якості щодо сдимистості.

Коли все стовпи засипані, можна приступити до установки арматурних кущів або металевих стрижнів. Для того щоб при бетонуванні металевої здебільшого не відбувався її зрушення, необхідно перед початком установки зробити заливку в трубу цементного розчину висотою приблизно 10-15 см. Після цього просто вставляють в розчин арматуру.

Під час армування стовпа необхідно врахувати, що кожен прут арматури зобовязаний відстояти від внутрішньої стінки труби на проміжку в 2,5-4 см.

Технологія зведення підстави з металевим стрижнем

На пучинистих ґрунтах основу з металевим стрижнем теж зводиться за своєю технологією.

Спочатку відбувається монтування плити з бетону, яка може бути монолітної залізобетонної. Потім, не чекаючи того моменту, поки плита висохне, монтують трубу в свіжий плитний розчин.

Труба повинна лише стикатися з плитою, а металевого сердечника потрібно йти на глибину в 10-15 см. Далі все виконується в тій же послідовності, як в попередньому варіанті.

Переваги стовпчастого підстави перед іншими видами при їх пристрої в пучіністие грунти

Можна виділити переваги стовпчастих підстав щодо інших типів. Такі переваги спостерігаються не тільки під час будівництва фундаменту на пучинистих грунті, а й у нормальних умовах:

• пристрій стовпчастого підстави залежно від обраного матеріалу для його приготування і кроку стовпів обійдеться в 1,5-2 рази дешевше, ніж стрічкове підстава, і в 3-3,5 рази, ніж плитний фундамент, влаштовані в звичайних грунтах і в рухливих;
• можливість використання збірних залізобетонних плит під час пристрою стовпчастого фундаменту в рухливих грунтах зменшує трудові обсяги в 2-3 рази;
• є можливість скорочення витрат на будівництво фундаменту, особливо в рухливих грунтах. Ця економія досягається, якщо скоротити перетин стовпів і зробити їх монолітними.

Потрібно відзначити ще один позитивний момент стовпчастого фундаменту: грунт під окремо знаходяться стовпом працює ефективніше, ніж під стрічкою підстави.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!