Какой выбрать фундамент на пучинистых грунтах

Пучинистые грунты представляют собой особый тип почвы, которая сильно изменяет объем при изменении влажности, особенно в условиях замерзания и оттаивания. Строительство на таких грунтах требует особого подхода, так как неправильный выбор фундамента может привести к серьезным проблемам: от деформаций и трещин в стенах до полного разрушения здания. В этой статье мы рассмотрим, какие виды фундаментов подходят для пучинистых грунтов, их преимущества и недостатки, а также рекомендации по выбору.

Что такое пучинистые грунты?

 

Пучинистые грунты – это почвы, которые склонны к значительным изменениям объема при изменении их влажности. К таким грунтам относятся:

• Глинистые грунты
• Суглинки
• Лессовидные грунты

Главной особенностью пучинистых грунтов является их способность расширяться при намокании и замерзании, а также сжиматься при высыхании и оттаивании. Это явление называется пучением грунта и может привести к серьезным повреждениям фундамента и всей конструкции здания.

Основные проблемы при строительстве на пучинистых грунтах

 

1. Подъем и деформация фундамента: Пучение грунта приводит к поднятию и неравномерному смещению фундамента.
2. Трещины в стенах и полу: Деформации фундамента приводят к появлению трещин в стенах, полу и других строительных конструкциях.
3. Уменьшение несущей способности: При оттаивании грунт может терять свою прочность, что уменьшает несущую способность фундамента.
4. Неравномерное оседание: Пучинистые грунты могут оседать неравномерно, что вызывает перекосы и деформации здания.

Типы фундаментов для пучинистых грунтов

 

Для строительства на пучинистых грунтах подходят следующие типы фундаментов:

1. Свайный фундамент. Свайный фундамент включает установку свай, которые передают нагрузку от здания на более плотные и стабильные слои грунта, расположенные ниже уровня пучения.

Преимущества:

• Устойчивость к пучению грунта.
• Возможность использования на участках с высоким уровнем грунтовых вод.
• Долговечность и надежность.

Недостатки:

• Высокая стоимость установки.
• Необходимость специализированного оборудования для установки свай.

Используйте винтовые сваи или буронабивные сваи. Винтовые сваи проще в установке и могут быть монтированы вручную, в то время как буронабивные сваи требуют специального бурового оборудования.

2. Ленточный фундамент с заглублением ниже уровня промерзания. Ленточный фундамент представляет собой непрерывную ленту бетона, заложенную по периметру здания. При строительстве на пучинистых грунтах ленточный фундамент необходимо заглублять ниже уровня промерзания грунта.

Преимущества:

• Простота конструкции.
• Хорошая устойчивость при правильном заглублении.

Недостатки:

• Высокая стоимость из-за большого объема земляных работ и бетона.
• Трудоемкость установки.

Убедитесь, что глубина заложения фундамента превышает уровень промерзания грунта в вашем регионе. Это предотвратит подъем фундамента при замерзании грунта.

3. Плитный фундамент. Плитный фундамент представляет собой монолитную бетонную плиту, которая равномерно распределяет нагрузку здания по всей своей площади.

Преимущества:

• Высокая устойчивость к неравномерному пучению грунта.
• Простота конструкции и монтажа.

Недостатки:

• Высокая стоимость бетона и арматуры.
• Необходимость тщательной подготовки основания.

Плитный фундамент особенно подходит для легких зданий и строений, таких как одноэтажные дома или хозяйственные постройки. Убедитесь, что основание под плитой тщательно подготовлено и утрамбовано.

4. Фундамент на подушке из непучинистых материалов. Этот тип фундамента предполагает создание искусственной подушки из непучинистых материалов (песок, щебень) под основанием фундамента.

Преимущества:

• Снижение воздействия пучинистых грунтов на фундамент.
• Простота и экономичность.

Недостатки:

• Необходимость тщательной подготовки и контроля качества подушки.
• Подходит только для легких строений.

Толщина подушки должна быть достаточной для компенсации пучения грунта. Обычно это слой песка или щебня толщиной не менее 30-50 см.

Рекомендации по выбору фундамента на пучинистых грунтах

 

1. Проведение геологических исследований: Перед началом строительства проведите подробное геологическое исследование грунта на участке. Это поможет определить его состав, уровень промерзания и несущую способность.
2. Учет климатических условий: Определите глубину промерзания грунта в вашем регионе и учитывайте это при выборе и проектировании фундамента.
3. Правильная подготовка основания: Независимо от типа фундамента, тщательно подготавливайте основание. Убедитесь, что подушка из непучинистых материалов хорошо утрамбована и дренирована.
4. Использование качественных материалов: Применяйте качественные и устойчивые к коррозии материалы для свай и арматуры. Это обеспечит долговечность фундамента в сложных условиях.
5. Профессиональный подход: Привлекайте опытных специалистов для проектирования и установки фундамента. Неправильное выполнение работ может привести к серьезным проблемам в будущем.

Преимущества свайного фундамента на пучинистых грунтах

 

• Устойчивость к пучению грунта

Пучинистые грунты расширяются при замерзании и сжимаются при оттаивании, что может вызывать подъем и смещение фундамента. Свайные фундаменты проникают через пучинистый слой грунта и опираются на более стабильные и плотные слои, расположенные ниже уровня промерзания. Это обеспечивает стабильность и устойчивость конструкции, так как фундамент не подвергается непосредственному воздействию пучения.

• Глубокое заложение свай

Свайные фундаменты могут быть установлены на значительную глубину, что позволяет достигать слоев грунта с высокой несущей способностью. Это особенно важно на пучинистых грунтах, где верхние слои почвы не обеспечивают необходимую устойчивость. Глубокие сваи распределяют нагрузку здания на плотные слои грунта, обеспечивая надежное основание.

• Равномерное распределение нагрузки

Свайные фундаменты равномерно распределяют нагрузку здания на грунт, что предотвращает неравномерное оседание и деформации. Это особенно важно на пучинистых грунтах, где неравномерное пучение может привести к перекосам и трещинам в конструкции. Сваи работают как опоры, обеспечивая стабильность и равномерное распределение нагрузки.

• Минимальные земляные работы

В отличие от ленточных и плитных фундаментов, свайные фундаменты требуют минимальных земляных работ. Это уменьшает объем грунтовых работ и снижает риск дополнительных проблем, связанных с изменением влажности грунта. Кроме того, установка свай может быть выполнена даже на сложных участках с ограниченным доступом.

• Высокая скорость монтажа

Свайные фундаменты могут быть установлены за короткий промежуток времени, что особенно важно при строительстве в неблагоприятных погодных условиях. Специализированное оборудование позволяет быстро и точно установить сваи, что ускоряет общий процесс строительства. Это также уменьшает риски, связанные с задержками в проекте.

• Устойчивость к высокому уровню грунтовых вод

На участках с высоким уровнем грунтовых вод свайные фундаменты являются оптимальным решением. Они предотвращают подъем фундамента и образование трещин, обеспечивая стабильность конструкции даже при высоком уровне воды. Это особенно важно для пучинистых грунтов, которые могут насыщаться водой и терять свою несущую способность.

Типы свай для пучинистых грунтов

 

Винтовые сваи. Винтовые сваи представляют собой стальные трубы с лопастями на нижнем конце, которые ввинчиваются в грунт.

Преимущества:

• Простота и скорость установки.
• Возможность установки в любых погодных условиях.
• Высокая несущая способность.

Винтовые сваи идеально подходят для легких и средних конструкций, таких как жилые дома, хозяйственные постройки и деревянные сооружения.

Буронабивные сваи. Буронабивные сваи создаются путем бурения скважин, которые затем заполняются бетоном с арматурой.

Преимущества:

• Высокая несущая способность.
• Возможность установки на большую глубину.
• Устойчивость к пучению и высоким грунтовым водам.

Подходят для тяжелых и массивных конструкций, таких как многоэтажные здания и промышленные сооружения.

Забивные сваи. Забивные сваи представляют собой готовые бетонные или стальные сваи, которые забиваются в грунт с помощью специального оборудования.

Преимущества:

• Высокая прочность и долговечность.
• Возможность использования в сложных грунтовых условиях.
• Быстрая установка.

Идеальны для крупных проектов, требующих высокой несущей способности и устойчивости.

Строительство на пучинистых грунтах требует особого подхода и тщательного выбора типа фундамента. Винтовые и буронабивные сваи, ленточные фундаменты с заглублением ниже уровня промерзания, плитные фундаменты и фундаменты на подушке из непучинистых материалов – все эти варианты могут быть эффективны при правильном проектировании и установке. Проведение геологических исследований, учет климатических условий и использование качественных материалов помогут обеспечить надежность и долговечность вашего фундамента.