Фундамент для глинистых грунтов

Специалистам строительных компаний часто задают вопросы, касающиеся возведения загородных (дачных) домов на глинистых почвах. Самый распространенный: «У меня на участке глинистая почва. Какой фундамент обеспечит надежность постройки дома?» В нашем обзоре мы постараемся охватить все нюансы этой темы.

Глина как природный материал и ее особенности

Глинистые почвы бывают разными. Если в грунте процент содержания чистой глины колеблется в пределах от 5 до 10, то перед нами супесь. Суглинком называют почвы, в которых 10-20% чистой глины. А если ее более 30%, то грунт так и называют: «глина».

Основная особенность глины – способность быстро размываться под действием воды, не пропуская при этом ее вглубь. Пласты глины могут залегать на достаточной глубине, а проникшая к ним вода при низких температурах промерзает и вспучивает грунт. Поэтому глинистые почвы называют пучинистыми, а перед началом строительства настоятельно рекомендуют провести исследования состава и однородности грунтов на участке. В противном случае глина может повести себя неожиданно, довольно быстро превратив заглубленный фундамент в наземный.

В общем случае различают речную (аллювиальную) и ледниковую глины. Первая залегает вблизи водоемов, в низинах и обладает высокой пластичностью. Строительство на таких участках противопоказано, а в исключительных случаях дома имеют свайный фундамент. На ледниковых пластах можно уверенно возводить бетонные основания, но лишь при условии их глубокого залегания.

Выбираем фундамент правильно

На глинистой почве можно строить абсолютно любимой тип фундамента, все зависит только от конкретного участка и возможностей застройщика.

Независимо от выбранного типа фундамента, на глинистых почвах рекомендуют выполнить обратную засыпку: произвести выемку грунта под всей площадью основания и засыпать его песком или щебнем. Процедура дорогостоящая, но повышающая прочность и надежность постройки, особенно в районах с длительными периодами низких температур.

Итак, выбор фундамента основывается на показателях глинистости и глубины промерзания почвы, а также на значении горизонта грунтовых вод. Если подземные воды расположены выше уровня промерзания, то еще до закладки фундамента необходимо создать дренажные траншеи вокруг него.

Фундамент для дома на глинистой почве может быть:

• ленточным, глубокого залегания (особенно в регионах с низкими температурами);
• плитным мелкозаглубленным;
• свайным.

Ленточный фундамент на глинистой почве

Для строительства загородных домов на супесях и суглинках, с глубоким залеганием грунтовых вод можно закладывать ленточный фундамент. На глинистой почве это будет монолитная железобетонная лента под всеми наружными и несущими стенами, а также под самыми тяжелыми участками будущего строения. Это единственно возможный вариант, если в доме предполагается погреб, подземный гараж или цокольный этаж.

После перенесения разметки с плана на «натуру», вдоль натянутых сигнальных струн роется котлован, глубина которого больше, чем уровень промерзания глинистого грунта. В регионах с холодным климатом она может составлять 1,5 метра. Дно тщательно выравнивается и засыпается слоями щебня (10-15 см) и песка (чем глубже ров, тем толще песчаный слой). Стенки траншеи прокладываются гидроизоляционной пленкой или рубероидом.

Ширина котлована рассчитывается как толщина стен с отделкой, плюс 10 см для отмостки и 30% — на основание фундамента. На дно котлована заливают бетонный раствор слоем в 3-5 см (это и будет основанием), а после застывания (порядка 14 дней) устанавливают опалубку и связанную в сетки арматуру.

Развитие строительных технологий позволило использовать более дорогую, но более качественную несъемную опалубку. Она дополнительно утепляет и защищает фундамент от смещения.

Заливка бетона происходит непрерывным способом, частями по 15-20 см, с обязательной утрамбовкой каждого из слоев. Через 28 дней бетон набирает полной прочности и опалубку можно снять. Готовый фундамент обмазывают или напыляют гидроизоляционными материалами, а если он остается для усадки на зиму – тщательно накрывают.

Достоинства:

• Достаточно высокая несущая способность.
• Долговечность (75-150 лет).
• Возможность возвести цокольный этаж или погреб.

Недостатки:

• Большая трудоемкость.
• Высокие затраты на материалы, а следовательно – общая стоимость фундамента.
• Допускается использование только на суглинках и супеси, и в глубокозаглубленном варианте.

Плитный фундамент

Другое название такого типа фундамента – «плавающая» плита. Это отличный вариант для глинистых почв, поскольку вес дома равномерно распределен на армированном бетонном основании, и при размытии или подвижке грунта будет происходить смещение всей плиты, а не отдельных ее частей.

Сама по себе бетонная плита имеет небольшое заглубление (в зависимости от веса будущего дома), но она лежит не на глинистом грунте, а на песочно-гравийной подложке.

Под всей площадью основания изымается грунт на глубину, превышающую толщину плиты на 30-40 см. При высоком уровне подземных вод – монтируется дренажная система из труб с уклоном от фундамента. Теперь, основание можно засыпать песком и тщательно утрамбовать или залить «тощим» бетоном. По периметру фундамента монтируется опалубка и ее внутренняя часть застилается гидроизоляционной пленкой или рубероидом. Прутья арматуры связываются в сетку, монтируются в опалубку и заливаются бетонным раствором с наполнителем из мелкого гравия. Заливку выполняют в максимально сжатые сроки, «за один раз». Причем лучше залить один слой на всей площади основания в один день, а в другой закончить, чем заливать всю высоту по частям.

Плюсы:

• Устойчивость к просадке и размыванию грунта, а также сейсмическим явлениям.
• Долговечность (до 150 лет).
• В процессе строительства можно изменить первоначальную планировку дома без дополнительных изменений в фундаменте.

Минусы:

• Дорогостоящие материалы и земляные работы.
• Трудоемкость процесса.
• Невозможность построить подвал без проведения дополнительных работ.

Свайный фундамент на глинистых грунтах

Самый оптимальный фундамент под глинистую почву – свайный или свайно-ленточный (свайно-ростверковый). Варьируя размеры свай, можно достичь глубины залегания твердых грунтов, не подверженных промерзанию и размыванию грунтовыми водами, и соорудить прочное основание для дома.

При расчетах свайного фундамента для каждой сваи определяется нагрузка, которую она будет нести. В зависимости от этого и глубины установки, выбирают винтовые, забивные или буронабивные сваи (для относительно небольших глубин).

Железные винтовые сваи вкручиваются в грунт при помощи специальных рычагов (можно выполнить самостоятельно), а забивные устанавливаются с привлечением спецтехники. Буронабивные – это армированные железобетонные опоры, создаваемые непосредственно на участке. Сначала выполняется бурение скважины, затем из нее откачивается вода, засыпается песчаная подушка. В отверстие устанавливаются трубы, которые затем армируются и заливаются бетоном. Сложность работ по заливке на большой глубине несколько ограничивает их применение.

Для загородного дома сваи устанавливаются в ряд под наружными и несущими стенами. Если в доме планируются колонны – под ними образуют свайный «куст». Если планируется тяжелое строение – свайный фундамент выполняют в виде поля равномерными рядами установленных свай. На сваи укладывается балка из железобетона (реже – плита), главная задача которой – связать в единое целое весь фундамент, равномерно распределить и передать на грунт нагрузку от веса постройки.

Преимущества:

• Долговечность (200 лет).
• Способность выдерживать большие нагрузки и вертикальные деформации.
• Финансовые вложения меньше, чем для возведения ленточного монолита.
• Относительно высокая скорость постройки.
• Возможность многоразового применения свай.
• Монтаж в любое время года.

Слабости:

• Невозможность обустройства подвала без дополнительных работ.
• Необходимость применения спецтехники.
• Отдельные элементы сваи подвержены коррозии.

Выводы

Как видим, глубина фундамента на глинистой почве напрямую зависит от глинистой составляющей, уровня промерзания и залегания грунтовых вод, а также веса конструкции. В ходе подготовительных к строительству работ лучше не экономить на мероприятиях по изучению состава грунтов на участке. Это поможет понять, какой фундамент лучше на глинистой почве в каждом конкретном случае, ведь цена вопроса – надежность и прочность загородного дома на долгие годы.

Конструкция фундамента для дома зависит, прежде всего, от назначения и характеристик строения: площадь, форма, этажность, внутренняя планировка, стеновой материал и пр. Второй по важности фактор – геологические особенности участка: несущая способность грунтов и их физико-механические показатели. Какой тип фундамента лучше выбрать для дома, стоящего на глинистой почве, а какой для суглинка, каменистого грунта или песка – сложная задача, стоящая перед строителями. Фундамент должен компенсировать возможные деформации строения вследствие естественного движения грунта. При этом он испытывает мощное давление грунта, который зачастую смещается или проседает. Ни традиционные бетон и дерево, которые широко применяют для возведения фундамента, ни современные высокотехнологичные стройматериалы не способны сохранять устойчивость под давлением такой силы. Чтобы не допустить технической ошибки, необходимо четко понимать какой дом будет строится и на каком грунте.

Геологическая разведка: цель и способы

Прежде чем возводить фундамент, рекомендуется провести геологическую разведку на участке. Зачастую при поверхностном визуальном осмотре участка можно определить, что почва глинистая. Но этого недостаточно, чтобы принять правильное решение. Грунт, как правило, неоднородный: пласты глины чередуются с песком. Даже если грунт однородный, он может иметь разный уровень увлажненности, что также важно для устойчивости фундамента. Решающим для выбора той или иной конструкции будет глубина залегания и состав глиняных пластов. Определить тип почвы на участке можно тремя путями:

1. Запросить соответствующую информацию в управлении по градостроительству по месту нахождения земельного участка.

2. Самостоятельно провести не сложные опыты с грунтом на участке. Потребуется грунт с нескольких мест на участке, а также с глубины предполагаемого заложения фундамента. Также несколько фрагментов с разных точек. Кусочек грунта необходимо размочить в воде до состояния, когда из него можно что-нибудь слепить. Лепим из полученной массы колбаску и наблюдаем.

• Если не формируется в заданную форму, разваливается прямо в руках, при этом они остаются чистыми, значит, грунт рыхлопесчаный.
• Если не скатывается и оставляет частички грунта на руках — почва песчаная.
• Если скатывается, но плохо, при попытке склеить из нее кольцо, разваливается — почва супесчаная.
• Если хорошо скатывается, но кольцо из нее не клеится — суглинок.
• Если скатывается в колбаску и склеивается в кольцо – почва глинистая.

3. Воспользоваться услугами специалиста, который с помощью профессиональных измерительных приборов и анализов предоставит максимально полную информацию. Анализ грунта выявляет такие показатели, как подвижность (или пластичность) почвы на участке, водопропускную способность, глубина промерзания, горизонт стояния грунтовых вод. Также специалист скажет, грунт на участке естественного происхождения или насыпной, который гораздо хуже для строительства.

Подробней о глине

Грунты различаются плотностью, составом и водопропускной способностью, что определяет их несущую способность и подвижность. Самым удачным грунтом с точки зрения наджености в качестве опоры для фундамента является скалистый. Он прочный, устойчивый к заморозкам и разрушающему воздействию подземных вод, легко переносит давление фундамента и практически не оседает. Но таких мест очень не много. Гораздо чаще на наших участках под индивидуальную жилую застройку встречаются более мягкие и подвижные почвы, в частности, глинистые грунты.

Построить дом на глинистом грунте можно, но капризность глины вносит некоторые нюансы в процесс возведения фундамента. Почва с большим содержанием глины эластична и подвержена пучению. При попадании воды быстро теряет форму. Слои глины, расположенные близко к поверхности, легко размываются талыми водами и осадками, буквально утекая вместе с ними, обнажая при этом значительную часть домового фундамента. Чем глубже, тем пласты глины больше. При этом глина на глубине всегда насыщенна влагой. В таких экстремальных условиях фундамент любого типа может повести себя непредсказуемо.

В зависимости от процентного содержания глины в грунте глинистая почва проявляет отрицательные качества в большей или меньшей степени. Различают пять видов глинистой почвы, в зависимости от процентного содержания в ней глины.

• Глинистый грунт – грунт с содержанием чистой глины не менее 30 %.
• Суглинок – 10 %.
• Супесь – от 5 до 10 %. Супесь больше подходит для строительства, так как в сравнении с глиной и суглинком проще в работе. Но также как любая глинистая почва, промерзает и вспучивается.
• Ледниковая глина. Отличается повышенной несущей способностью. Выдержит даже тяжелый бетонный фундамент, но только с глубоким залеганием. Верхние слои ледниковой глины очень пластичны.
• Аллювиальная глина не пригодна для возведения зданий. Чаще всего встречается в низменностях по берегам водоемов. Быстро плывет под силой давления фундамента, что неизбежно приведет к растрескиванию стена здания. В исключительных случаях можно построить дом на сваях.

Типы фундаментов для глинистой почвы

Для глинистых грунтов подойдет ленточное основание, плитный фундамент либо сваи, но с некоторыми оговорками. Какой фундамент лучше выбрать для участка с суглинистой почвой или глиной зависит от глубины прохождения грунтовых вод. Если горизонт их залегания проходит близко к поверхности, это может значительно осложнит строительство и даже сделать его невозможным. Фундамент в таком грунте должен залегать глубоко, что потребует дополнительных затрат в связи с большим объемом земляных работ.

1. Ленточный фундамент (или лента) представляет собой железобетонную полосу с равным поперечным сечением по всей длине, проходящую по периметру дома и под внутренними несущими стенами. Может быть мелкозаглубленным и заглубленным. Также конструкция ленточного фундамента бывает монолитной, залитой на месте из железобетона с помощью специальной рамирующей формы – опалубки. Другой вариант — сборная лента, сложенная из готовых железобетонных блоков.

Ленточный фундамент на глинистой почве может быть только заглубленным. Основание закапывается в землю на глубину ниже уровня промерзания почвы зимой. Для повышения устойчивости и способности противостоять пучению грунта основание ленты делается шире чем основная часть на 30 %.

2. Плитный. Представляет собой цельную плиту из железобетона, верхняя поверхность которой выступает в качестве пола. Также как и лента плита может быть монолитной или сборной. Отличается небольшой глубиной залегания. Плитный фундамент считается универсальной конструкцией и подходит для любых грунтов и строений. Высокая стоимость такого фундамента – единственный фактор, ограничивающий область его применения.

Мелкозаглубленные фундаментные конструкции категорически не подходят для глинистых грунтов. Армированная плита из железобетона является исключением. Это так называемый плавающий фундамент. Плита в отличие от статичных видов оснований противостоит давлению грунта не за счет высокой сопротивляемости, а за счет пластичности и способности амортизировать. Движение грунта вызывает колебания по вертикали плиты вместе со стоящей на ней постройкой, тем самым спасая ее от разрушения.

3. Свайный фундамент. Состоит из длинных металлических труб с лопастями на концах, похожими на резьбу шурупа – свай. С помощью лопасти свая закапывается в почву. Сваи устанавливают по контуру внешних и внутренних несущих стен дома в точках пересечения и наибольшей нагрузки от здания.

Сваи вкручиваются глубоко в грунт до твердых пород ниже уровня промерзания и горизонта залегания грунтовых вод. В отличие от плавающих глиняных пластов нижние слои грунта неподвижны и являются надёжной опорой для фундамента.

Глинистый грунт на участке — не приговор! Несмотря на ряд недостатков, глина имеет неплохую несущую способность, поэтому при правильном подходе к делу строить дом можно и на ней. Залог прочности и долгих десятилетий безаварийного существования — соблюдение технологии строительства с учетом всех особенностей грунта на участке.

Для строительства любого здания необходимо вначале возвести для него крепкую основу, которая бы могла выдерживать внушительную нагрузку в течение длительного времени. Причем в зависимости от типа грунта, на котором планируется стройка, нужно выбирать определенный метод, который будет удовлетворять требованиям безопасности.Фундамент на глинистой почве требует тщательно продуманного подхода, так как одним из основных свойств глины является возможность удерживать влагу, которая будет оказывать негативное влияние на основу постройки.

В первую очередь это опасно постоянным присутствием влажности на нижних этажах и в подвале. А избыточная влага всегда приводит к появлению плесени и других вредных организмов, которые могут негативно влиять на здоровье людей и приводить к разрушению стен здания. Также наличие большого количества воды возле фундамента может привести к избыточному давлению на него, когда зимой почва начнет промерзать и вследствие этого значительно расширяться.

Особенности застройки

Так что возникает справедливый вопрос, какой фундамент лучше на глинистой почве? Технологии строительства шагнули на небывалые высоты, поэтому сейчас можно эффективно противостоять любым негативным факторам, которые мешают осваивать все новые и новые земли под застройку. Но для начала нужно будет определить сам тип почвы, так как в некоторых случаях она не будет считаться глинистой, и нет смысла проводить столь сложные и дорогостоящие работы, если можно ограничиться стандартной основой.

Но если опасения подтвердились, и грунт действительно относится к типу повышенной сложности, то вопрос, как сделать фундамент на глинистой почве, приобретает актуальность. В самом начале нужно будет изучить несколько дополнительных характеристик, которые оказывают существенное влияние на ход работ:

• • разновидность глины, которая преобладает в структуре грунта;
• • глубину залегания и количество грунтовых вод на местности застройки;
• • климатические особенности региона и глубину промерзания грунта;
• • приблизительную массу строения и удельное давление на грунт в каждой точке;
• • наличие подвала, а также его глубину и толщину стенок.

Все эти критерии будут оказывать существенное влияние на строительные работы, поэтому стоит отнестись к ним очень серьезно. Можно посмотреть, как строят фундамент на почве глинистого типа на видео, чтобы визуально понаблюдать за работой профессионалов и взять для себя полезные приемы, которые могут пригодиться уже на своей стройке.

Типы фундаментов

Строительство фундамента на глинистой почве может проводиться несколькими методами. Выбор наиболее оптимального зависит от указанных критериев, так что важно при их определении соблюдать все правила, чтобы показатели были релевантны реальной ситуации. Среди всех существующих типов основы для дома основными являются:

• • Ленточный фундамент. Является одним из наиболее оптимальных вариантов для возведения на глинистой почве, но подразумевает проделывание серьезной работы. Нужно будет выкопать траншею по ленту и сделать песчано-гравийную подушку, которая будет играть роль гидроизоляционного слоя. Подушка укладывается слоями и прочно утрамбовывается, чтобы сверху можно было класть сам фундамент здания.

• • Столбчатый фундамент. Является дорогим методом, но при этом гарантирует максимальную надежность при устройстве на глинистой почве. По всему периметру будущего здания бурятся отверстия ниже точки промерзания на 20-30 сантиметров. На дно укладывается гравий, после чего сверху устанавливается асбестоцементная труба. Расстояние между соседними элементами не должно превышать двух метров. При этом оно армируется металлическими прутьями для надежности. Наиболее распространенным подвидом данного метода является свайный фундамент на глинистой почве, который подразумевает строительство целого свайного поля.

• • Плавающий фундамент на глинистой почве является самым надежным и самым дорогим из всех существующих методов. Здесь в качестве фундамента укладывается железобетонная плита, которая будет проходить под всем домом. Под ней насыпается слой гравийно-песчаной подушки, которая обеспечит необходимые свойства и будет оптимально удерживать здание даже при подвижках глинистых своей грунта.

Глубина фундамента всегда должна доходить до твердых слоев глинистой почвы, иначе здание может покоситься уже в первые годы эксплуатации, и дальнейшее его использование станет невозможным, как и починка. Можно будет только начинать стройку с самого начала.

Важные моменты

Фундамент под каркасный дом на глинистой почве делать значительно легче, так как здание имеет более легкий вес по сравнению с капитальной застройкой. Здесь можно использовать столбчатый или ленточный метод, так как плавающий выйдет слишком дорогим. Да и строятся каркасные дома обычно в виде временного пристанища, так что нет смыслы тратить большие деньги на их возведение, потому что тогда пропадает рентабельность самого проекта и здание не окупится.

При выполнении работ важно не забыть про дренаж фундамента своими руками. Установка системы отвода воды является обязательным условием долговечности здания, так как глина будет держать влагу до последнего, поэтому нужно не допустить ее попадания в предфундаментную зону, для чего используется дренаж.

Фундамент на глинистых почвах своими руками сделать будет не сложно, если придерживаться рекомендаций профессионалов и выбирать для работы только материалы высокого качества, способные выполнять поставленную задачу с максимальной надежностью.