Фундамент на болоте. Что важно знать?

Основание фундамента на болотеЕстественно, под фундаменты садовых построек на грунтах бывших болот никто сваи не забивает. А делать водопонижение в таких ситуациях более чем невыгодно. Поэтому фундаменты на болотах в большинстве случае делают как на обычных грунтах. Казалось бы, а почему это неправильно? Ведь если заглубить подошвы фундаментов ниже глубины промерзания, сделать их побольше, чтобы давление на грунт было минимальным (скажем, 0,4...0,6 кг/см2), то это будет сопоставимо с "привычной" нагрузкой от вышележащего в естественных условиях грунта.

Ведь под фундаментами же глина не замерзает, не вспучивается, а выше - пускай. К сожалению, она вспучивается, накрепко примерзая к стенкам фундамента, и тащит его за собой. И минимальная нагрузка на фундамент здесь не помеха. Это прежде всего касается столбчатых фундаментов, к которым грунт примерзает со всех четырех сторон, а потому тащит их особенно сильно.

Таким образом изготовление фундаментов для садовых построек на грунтах бывших болот без учета вышеуказанного главного отличия и без принятия специальных конструктивных мер совершенно неприемлемо. Отсутствие же в технической литературе соответствующих рекомендаций считаю очень большим пробелом. Ибо это ставит строителей в очень трудное, а порой и в безвыходное положение.

В настоящей статье я, руководствуясь собственным опытом строительства на бывшем болоте фундаментов под каркасно-щитовой садовый дом и брусчатую баню, а также из анализа ошибок и находок других садоводов стараюсь хоть в какой-то степени устранить этот пробел.

В результате подсчета, нагрузка для дома в плане 6,3x6,3 м оказалась равной 46 т. Сюда вошли 12,6 т временных нагрузок (из расчета 150 кг/м2 - для жилых помещений и 75 кг/м2 - для чердачного перекрытия) и 3,9 т снеговой нагрузки (из расчета 100 кг/м2 проекции покрытия дома).

Исходя из суммарной нагрузки я подсчитал необходимое количество столбчатых фундаментов. При площади основания, равной 500 см2, несущая способность одного столбчатого фундамента составила 0,5 т. Отсюда - 46:0,5=92 столба. Конструктивно взял 96 шт.

Учитывая, что как минимум шестью тоннами временных нагрузок можно пренебречь (в том числе и снеговой, особенно если крыша крутая), то расчетную нагрузку от дома решил принять за 40 т. А значит и нагрузка на один столбчатый фундамент уже составляет 0,42 т или 83% от первоначально принятой. Я посчитал, что этих 17% запаса должно хватить, чтобы перекрыть разницу между Rрасч и неизвестным Rфакт.

Посчитать-то посчитал, но оказалось, что в отдельных местах фактическое сопротивление грунтов под домом оказалось значительно меньше расчетного, даже взятого с запасом. К сожалению, интуитивный "тык" вышел мне в какой-то степени "боком", поскольку я не подкрепил его инженерными расчетами ввиду отсутствия данных для таковых.

Из 96 столбчатых фундаментов 15 шт. начали понемногу тонуть. Теперь у меня проблема - как их "вылечить"? Причем два места, что под домом, "лечить" несложно: поддомкрачу, подведу дополнительные фундаменты - и все будет в порядке. А вот с фундаментами под кирпичными стенами дело сложнее: не исключено, что придется их разбирать. А такое "лечение" - дорогостоящее и весьма трудозатратное. Впрочем, вначале попробую обойтись без разборки: поставлю дополнительные столбчатые "грибообразные" фундаменты и уложу на них под рандбалками железобетонные перемычки. Об этом методе "лечения" фундаментов я еще расскажу более подробно.

Значительно сложнее "лечить" фундаменты под крыльцом и под тетивами лестницы - и те, и другие из-за малой нагрузки на них подвергаются "таскательным" усилиям вспучивающегося грунта очень интенсивно. Особенно "взъярилась" мерзлота в необычайно морозную зиму 2005-2006 гг. Как буду действовать - еще не решил, но дверь придется переставлять. Придется как-то понижать кирпичные стенки под крыльцом, а под тетивами (от этого никуда не денешься) нужно будет срубать верхушки фундаментов, которые поднялись уже на высоту ступени. Как все это делать - тоже пока еще не придумал.

Анализируя свой первый "тык", я пришел к выводу, что на грунтах бывших болот Rрасч следует брать не более 0,6 кг/см2. Это в какой-то степени соизмеримо с привычным давлением, которое испытывает от верхних слоев лежащий на глубине грунт. Из этого я и исходил при строительстве бани, приняв для расчета необходимого количества столбчатых фундаментов Rрасч = 0,6 кг/см2. Это был мой второй "тык". Но уже не столько интуитивный, сколько логический, вытекающий из первого опыта.

Однако с такой соизмеримой с привычным давлением на грунт нагрузкой вспучивающиеся грунты будут "таскать" столбчатые фундаменты, как говорится, за милую душу. А значит, их нижняя часть должна удерживаться тем же грунтом. Но каким образом?

И тут я вспомнил, как наши предки ставили стойки для оград на болотистых грунтах. Они выкорчевывали небольшие деревца, обрубали длинные корни (получался этакий ком из корней), затем обрубали верхушку. Такой столбик сушили, а потом закапывали в землю комом корней ниже глубины промерзании. Кстати, садоводы лесных районов, в которых много подлежащих санитарной рубке густых подлесков, вполне могут применить такой способ и сегодня.

Комы из корней как бы "якорили" столбы в грунте, препятствовали их вытаскиванию из земли. Я решил делать под баней столбчатые фундаменты из асбоцементных труб с "комом", то есть с уширением внизу в виде шляпки гриба, которое строители называют башмаком.

Известно, что усилия от вспучивающихся грунтов действуют как вверх, так и вниз. Но внизу податься некуда - грунт не пускает. Вверху же им ничего не мешает. Поэтому и тащит грунт за собой фундамент, к которому примерз, если нагрузка на него меньше усилий "мерзлотных объятий", а внизу ничто не держит.

С башмаком же совсем другая картина. Чтобы вытащить фундамент, вспучивающемуся грунту нужно еще тащить грунт, опирающийся на башмак. Потому мерзлота начинает как бы скользить вдоль стенок столба. Чтобы облегчить скольжение, столб целесообразно обмотать пленкой в несколько слоев. Тогда грунт не будет примораживаться к самому фундаменту, а будет скользить по обмотке. Когда же она со временем придет в негодность, то мерзлота уже будет скользить вдоль столба "по привычке".

Однако армировать и бетонировать этот башмак на дне скважины очень неудобно, а если она залита водой, то и просто невозможно. Поэтому при строительстве бани на участке я решил изготавливать эти фундаменты наверху, то есть сделать их сборными, но чтобы по весу они были доступны для монтажа вручную. Поэтому взял для столбиков фундаментов асбоцементные трубы 100 мм.

Понятно, что чем больше площадь башмака, тем меньше требуется столбчатых фундаментов. Поэтому я увеличил диаметр сменных лопастей бура до 30 см. При большем увеличении бурить трудно, особенно в обводненных, с высоким коэффициентом пористости глинах. Да и вес столбчатого фундамента в этом случае увеличивается, усложняется его установка.

Сначала я подсчитал нагрузку от бани на фундамент. Она составила 11,8 т вместе с силой временных нагрузок (1,8 т) и весом двух металлических баков по 0,8 м3 каждый (1,6 т). Округлив, получил 12 т.

При площади основания башмака 700 см2 и Rрасч = 0,6 кг/см2 несущая способность одного столбчатого фундамента составила 0,42 т. Разделив 12 т на 0,42 т, я получил 28 столбов. Конструктивно принял 29 шт. Таким образом, фактическая нагрузка на грунт составила даже немного меньше 0,6 кг/см2. Второй "тык" оказался весьма удачным. За три прошедших года столбчатые фундаменты показали себя абсолютно надежными - даже без намека на осадки и подъемы. То есть, как и должно быть.

 

Как поднимать фундaмент в болотистых рaйонaх. Несколько практических советов

Как поднять дом на болотном грунте?Первой же весной мой дом зaметно нaклонился в сторону югa. Тaк что проблему весеннего перекосa строения, в результaте которого двери то не открывaются, то не зaкрывaются, я знaю не понaслышке. Кирпичные же столбы окaзaлись перекошенными, нaполовину рaзрушенными, отчего внутренняя стенa нaчaлa сaдиться, трескaться, a полы прогибaться и ходить ходуном. Тaк что словa: «По дому стaло стрaшно ходить, все скрипит, прогибaется», — кaк о моей дaчке того времени скaзaны.

Я срaзу понял, что виновникaми всех этих «шaлостей» являются вспучивaющиеся грунты бывшего болотa, нa которых был построен дом. Кaк профессионaльный строитель постaрaлся рaзобрaться в этой проблеме, для чего мне пришлось изучить многочисленную литерaтуру о грунтaх: их видaх, структуре, физических свойствaх, несущих способностях. Но дaже в тaком солидном труде, кaк «Мехaникa фунтов» членa-корреспондентa РАН А. А. Бaртоломея, я не нaшел ничего, связaнного со строительством фундaментов для легких построек с учетом специфики грунтов бывших болот.

В Московском орденa Ленинa институте инженеров железнодорожного трaнспортa (МИИТе), который я в свое время окончил, мехaнику грунтов (кaк, впрочем, и другие нaуки) изучaли серьезно. Поэтому теоретически мне было известно, что грунты, подстилaющие болотa, произошли от ледниковых морен, рaстaявших миллионы лет нaзaд. Отличaются они, кaк пишет профессор П. П. Смирен-кин, «... большой пестротой сложения в вертикaльном и горизонтaльном нaпрaвлениях». Иными словaми, предстaвляют собой хaотическое смешение обводненных слоев с включением друг в другa рaзных грунтов в сaмых рaзных плоскостях. Причем преоблaдaют в них глинистые грунты с рaзличными знaчениями коэффициентa пористости. Именно этот коэффициент влияет нa степень влaжности глинистых грунтов, от которой в свою очередь зaвисит их несущaя способность, и, что очень вaжно, степень вспучивaния при зaмерзaнии.

Из-зa тaкой рaзнопородности нaсыщенных водой грунтов с гуляющей у поверхности верховодкой невозможно определить сопротивление грунтa для рaсчетa основaния фундaментa. И дело дaже не в том, что обычно оно ниже минимaльного, укaзaнного в рaзличных спрaвочникaх рaсчетного сопротивления (несущей способности) грунтa Rpac4 = 1,0 кг/ см2. Проблемa в том, что в рaзных местaх одной и той же строй-площaдки несущaя способность грунтов может быть рaзной. Именно поэтому столбы тонут под одной стороной домa быстрее, чем под другой.

Проaнaлизировaв добытые сведения, я понял, почему в технической литерaтуре, посвященной грунтaм, ничего не говорится о тaк нaзывaемых болотистых грунтaх, имеющих минимaльную несущую способность RpaC4=1,0...1,5 кг/см2. Нa тaких грунтaх фундaменты под кaпитaльные сооружения не строят. Не выгодно. Проще пройти эти грунты до коренных пород и делaть фундaменты либо нa свaях, либо непосредственно нa коренных грунтaх. В последнем случaе рaзрaбaтывaют котловaн с водопонижением иглофильтрaми по контуру котловaнa и круглосуточно откaчивaют воду до концa строительствa фундaментов.

В свое время мне кaк упрaвляющему трестом «Олимпиaдa-80» приходилось иметь дело с тaким методом строительствa фундaментов при возведении олимпийского объектa — Пресс-центрa нa Зубовском бульвaре. Тaкое водопонижение нaш трест применил и при возведении фундaментa под здaние НПО «Энергия» в рaйоне Волгогрaдского проспектa. В средней полосе европейской чaсти России этот метод строительствa фундaментов вообще применяется довольно чaсто. Он очень удобный — фундaмент зaклaдывaют, кaк посуху.

Естественно, под фундaменты сaдовых построек нa грунтaх бывших болот никто свaи не зaбивaет. А делaть водопонижение в тaких ситуaциях более чем невыгодно. Поэтому фундaменты нa болотaх в большинстве случaе делaют кaк нa обычных грунтaх. Кaзaлось бы, a почему это непрaвильно? Ведь если зaглубить подошвы фундaментов ниже глубины промерзaния, сделaть их побольше, чтобы дaвление нa грунт было минимaльным (скaжем, 0,4...0,6 кг/см2), то это будет сопостaвимо с «привычной» нaгрузкой от вышележaщего в естественных условиях грунтa.

К сожaлению, не все тaк просто. Рaз-нопородность болотистых, нaсыщенных водой грунтов с преоблaдaнием глиняных включений, имеющих к тому же рaзличные коэффициенты пористости, является причиной непредскaзуемо рaзной aктивности вспучивaния этих грунтов при зaмерзaнии в пределaх одной стройплощaдки. У меня, нaпример, мерзлотa нерaвномерно вспучивaет вкопaнные столбы сaдовой скaмейки, отчего онa постоянно перекaшивaется.

Ну и что, скaжете вы? Ведь под фундaментaми же глинa не зaмерзaет, не вспучивaется, a выше — пускaй. К сожaлению, онa вспучивaется, нaкрепко примерзaя к стенкaм фундaментa, и тaщит его зa собой. И минимaльнaя нaгрузкa нa фундaмент здесь не помехa. Это прежде всего кaсaется столбчaтых фундaментов, к которым грунт примерзaет со всех четырех сторон, a потому тaщит их особенно сильно. Вот почему: «...Кaждую весну фундaменты поднимaются из земли, a их кирпичнaя нaдземнaя чaсть рaзвaливaется. Цоколь тоже рaссыпaется». <<3a зиму одни столбы вылезaют и поднимaют дом, другие — до долю не достaют, причем тaк, что руку просунуть .можно. Сaми столбы нaклоняются, кaждую весну их приходится выпрaвлять». «...Фундaмент сильно «гуляет»; зaмучились его ремонтировaть — откaпывaть свaи и выпрaвлять их с помощью домкрaтa и лебедки».

Я эти воздействия вспучивaющей мерзлоты нa фундaменты нaзывaю тaс-кaтельными. К сожaлению, ни в одном учебнике и ни в одном спрaвочнике об этих тaскaтельных воздействиях дaже не упоминaется. А жaль! Сотни тысяч, если не миллионы сaдоводов-огородников, имеющих учaстки нa бывших болотaх, делaют фундaменты под постройки без учетa специфики этих грунтов. И кaк следствие — лишняя трaтa сил, нервов и средств, чтобы испрaвить то, что зaчaстую испрaвить уже невозможно.

Тaким обрaзом, нa грунтaх бывших болот нaгрузкa нa фундaмент, с одной стороны, должнa быть где-то в пределaх «привычного» дaвления нa грунт (0,4.. .0,6 кг/см2) — инaче фундaмент будет «тонуть». С другой стороны, нaгрузкa должнa быть больше «тaскaтельных» усилий примерзшего к фундaменту вспучивaющегося мерзлого грунтa — инaче фундaменты будут вылезaть. Это двa взaимоисключaющих друг другa требовaния. И игнорировaние любого из них ведет к тем или иным деформaциям постройки в целом. Именно в этом зaключaется глaвное отличие «рaзнопородных», «подболотных» грунтов от других. Следовaтельно, нaгрузки нa фундaменты, строящиеся нa грунтaх бывших болот, должны быть рaвны, кaк говорится, «тютелькa в тютельку» кaкой-то требуемой величине. Но кaкой? К сожaлению, определить эту «тютельку» (тем более рaссчитaть ее) невозможно, ибо в технической литерaтуре о фундaментaх и грунтaх нет дaже упоминaния об этой сaмой «тютельке».

Домик на болотеТaким обрaзом изготовление фундaментов для сaдовых построек нa грунтaх бывших болот без учетa вышеукaзaнного глaвного отличия и без принятия специaльных конструктивных мер совершенно неприемлемо. Отсутствие же в технической литерaтуре соответствующих рекомендaций считaю очень большим пробелом. Ибо это стaвит строителей в очень трудное, a порой и в безвыходное положение. Приведенные выше письмa лишь подтверждaют это.

В нaстоящей стaтье я, руководствуясь собственным опытом строительствa нa бывшем болоте фундaментов под кaр-кaсно-щитовой сaдовый дом и брусчaтую бaню, a тaкже из aнaлизa ошибок и нaходок других сaдоводов стaрaюсь хоть в кaкой-то степени устрaнить этот пробел. Одновременно с этим прошу специaлистов и прaктиков выскaзaться по этому вопросу, попрaвить меня, если мои выводы и предложения покaжутся им ошибочными, и добaвить, если я что-то упущу.

Итaк, получив «в нaследство» перекaшивaющийся весной и осенью сaдовый дом с рaзвaлившимся фундaментом под внутренней стеной, я унaследовaл и проблему восстaновления постройки. Чтобы не рaзбирaть нaчинку домa (инaче к фундaментaм не подступишься), решил для удобствa рaбот поднять строение нa 2,0 м с перспективой в дaльнейшем сделaть под ним цокольный этaж. Поэтому в первый же год я постaвил дом нa столбы из aсбоцементных труб 0250 мм. Перед тем кaк стaвить эти трубы, просверлил в них сквозные отверстия с шaгом 25 см, в которые встaвил обрезки aрмaтуры 018...20 мм, с выпуском нaружу с двух сторон нa 50...60 мм. Трубы зaлил низкомaрочным цементным рaствором.

Столбы постaвил попaрно. В комнaтaх, в местaх их устaновки, рaзобрaл пол. Поднимaл дом при помощитрех домкрaтов — это окaзaлось не слишком сложно. Для этого я использовaл те сaмые выпуски aрмaтуры из aсбоцементной трубы, о которых уже говорил. Подняв учaсток стены до очередного отверстия в трубе, я стaвил нa выпуски aрмaтуры стaльные уголки 50x50 мм полкaми нaружу и стягивaл их болтaми.

 

Фундамент на болоте

Фундамент садового домика на болотеХорошо, когда грунт на участке скалистый, и дом можно возводить чуть ли не без фундамента – простоит века. К сожалению, далеко не каждому индивидуальному застройщику везет с приобретением подобного участка. Чаще всего ситуация обратная: когда все условия против человека, и приходится выкручиваться, изыскивая более-менее бюджетный вариант основания под дом. В самое затруднительное положение попадают те, чей участок находится на болотистой местности. К фундаменту на болоте предъявляются особые требования надежности, грунтовые условия здесь самые непростые. В этой статье мы рассмотрим основные варианты фундаментов, которые можно сделать своими руками, имея в своем распоряжении участок на болотистой почве.
Строительство дома на болоте – будьте готовы к трудностям!

Болотистая почва – не самое лучшее основание для строительства фундамента. Как правило, верхние слои грунта – торф, который отличается малым сопротивлением на сжатие. Все усугубляется тем, что толщина торфянистого грунта может быть внушительной, тогда как в отдельных случаях этот слой можно просто удалить и возвести фундамент на глине или на слоях другого грунта, залегающего под торфяным. Еще одна проблема – грунтовые воды, которые на болотистой местности обычно находятся в верхних слоях грунта, т.е. УГВ (уровень грунтовых вод) на таких участках высокий. В этом случае выхода два: либо искусственно поднимать участок, либо задумываться над водопонижением, устраивая дренаж фундамента. В ином случае нужно быть готовым к воздействию сил морозного пучения, которые не заставят вас долго ждать.
Основные варианты фундамента на болотистой почве

плитный. Сплошная армированная плита, которую заливают на подготовленную песчаную подушку. Считается наиболее подходящим при устройстве фундамента на болоте, т.к. имеет максимальную площадь подошвы, что способствует равномерному распределению нагрузки от здания на грунтовое основание под ней. В то же время, данное решение многие считают и самым дорогостоящим. Однако, не углубляясь в подробности, заметим, что сочетание «плита-дорого» уместно далеко не во всех случаях;
свайный. Идея состоит в том, чтобы заглубить подошву фундамента до надежного грунта, способного выдерживать большие нагрузки. В качестве опор можно использовать винтовые сваи (однако металл в кислой болотистой почве чувствует себя неважно), забивные или буронабивные. Забивные сваи требуют использования спецтехники, к тому же такой фундамент обходится дорого. В свою очередь, буронабивные опоры устанавливаются при условии дренирования слоя грунта, на который они будут опираться. Не стоит забывать о том, что глубина, на которой находится грунт с необходимым R , может превышать несколько метров. А чем больше мы заглубляем конструкцию, тем дороже свайный фундамент
Фундамент на болоте под Щитовой домик

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор конкретного типа фундамента

Перед тем, как определиться с типом фундамента дома на болоте, нужно учесть следующее:

  • характер грунта.

Провести самостоятельный анализ или вызвать специалиста, который сможет исследовать толщу грунта на стройплощадке. Если бюджет не позволяет рассчитывать на профессиональную помощь, то в нескольких местах участка выкапывают шурфы или бурят скважины, анализируя изменение состава грунта с увеличением глубины;
грунтовые воды. Чаще всего причиной заболачивания местности является близкое расположение грунтовых вод относительно поверхности земли. Исходя из данных, полученных в результате исследования грунта, а также оценив геодезию участка (рельеф), несложно представить, позволит ли дренирование площадки сделать ставку на определенный тип фундамента;
нагрузка от дома. Необходимо предварительно подсчитать, какой будет масса будущей постройки. Например, если планируется строить баню или небольшой домик из бруса, то при строительстве фундамента можно использовать старые дорожные плиты, которые укладывают на песчаную подушку по периметру дома

Не стоит недооценивать соседей по участку, особенно тех, которые строились в аналогичных условиях. Не стесняйтесь спрашивать, какой фундамент на болоте возводили они, и к каким результатам такой выбор привел.
Напоследок

Болотистая местность при небольшом бюджете на строительство – морока еще та. Даже строительство фундамента на суглинке не связано с теми сложностями, которые вам предстоит преодолеть, имея дело с болотом. Конечно, все зависит от конкретной ситуации, но прежде чем покупать участок с болотистой почвой, рекомендуем определиться, какой фундамент вы будете на нем возводить. А чтобы это сделать, нужно знать полную информацию о грунте. Поэтому ни в коем случае не рекомендуем покупать участок зимой – ни к чему хорошему это не приведет.

Семь раз отмерь...
Выражение "дом, построенный на песке" в образной форме доносит до нас мысль о том, что без надлежащего фундамента здание обречено на разрушение. Но есть в этих словах и другой смысл: дом можно строить без фундамента, и он даже какое-то время простоит. В самом деле, грамотное строительство заключается в оптимизации затрат на создание надежной, но и недорогой опоры здания. Обычно для двух-трехэтажного коттеджа стоимость нулевого цикла составляет 15-20% от стоимости каркаса всей постройки, а в сочетании с подвалом или с цокольным этажом - до 30%. Но гораздо дороже может обойтись фундамент для коттеджа, примыкающего к крутому склону или установленного в болотистой местности. Конструкция фундамента всегда по-своему уникальна. Отмостка вокруг дома своими руками - создается поэтапно. Главное - не наделать ошибок.

Хотелось бы остановиться на одном весьма распространенном заблуждении. Иной раз, рассчитывая удешевить строительство, заказчики выбирают типовой или готовый проект дома. Это вполне допустимо, пока не выходит за рамки здравого смысла, - ведь и фундаменты часто делают по заимствованным чертежам. А вот уже так поступать нельзя. Неважно, о типовом или эксклюзивном проекте идет речь, - в любом случае необходимы компетентность и тщательность проведения инженерно-геологических изысканий, в процессе которых исследуются свойства грунтов на площадке предполагаемого строительства. Увы, можно привести массу примеров, когда у соседей постройки стоят нормально, а у новичка вдруг оседает угол. Так что не экономьте копейки, проверьте грунты. Как правило, отбор грунта осуществляется с помощью ручного зонда в шурфах глубиной до 5 м для малоэтажного деревянного дома и до 7-10 м - для кирпичного или каменного. Шурфов требуется не менее четырех (в первую очередь по углам будущего строения).

Для правильной привязки проекта к местности нужен целый ряд показателей, среди которых - тип грунта, глубина его промерзания и насыщенность почвенными водами, уровень грунтовых вод (УГВ), рельеф поверхности и т. д. Ну и конечно, при осуществлении работ нулевого цикла крайне важен профессионализм мастеров. Ведь отклонения от проекта, скрытые от глаз в земле, на первых порах могут внешне ничем себя не проявлять.

И лишь через некоторое время выяснится, что, например, гранитный щебень при заливке ленточного фундамента был заменен известковым, а железобетонные блоки - блоками из вспененного бетона. Даже при покупке уже готового коттеджа надо попытаться взять пробы фундаментной кладки (с согласия владельца, конечно) и с помощью специалиста проверить правильность выполнения работ нулевого цикла.

А уж при новом строительстве проконтролировать качество проектного решения и возведения фундамента сам бог велел. Лишь в этом случае владелец может быть спокоен за надежность опоры дома после юридического оформления купчей или после того, как проектировщики и строители забудут о своем творении по истечении двух гарантийных лет.

Особенности грунтов

Подвал на болотистой местности
Начальные сведения о возможных конструктивных схемах фундаментов (ленточных, столбчатых, плиточных, свайных и т. д.) мы уже давали в "Конструктивные решения дома". Там же были охарактеризованы встречающиеся в природе типы грунтов (скальный, крупномоноблочный, песчаный, глинистый, лесовидный, насыпной) и обсуждались наиболее подходящие конструкции фундамента для каждого из них. Теперь остановимся на том, как влияют на выбор конструкции климатические условия.

На большей части территории России зимой грунт промерзает на значительную глубину. Она зависит не только от географических координат местности, но и от уровня грунтовых вод. Ведь повышенная влажность в сочетании с минусовой температурой грунта и является причиной его промерзания. А поскольку, превращаясь в лед, вода увеличивается в объеме приблизительно на 10%, возникает подъем (пучение) слоев почвы в пределах глубины промерзания. Грунт стремится вытолкнуть фундамент из земли в зимний период и, наоборот, "затягивает" при таянии льда весной. Причем это происходит неравномерно по периметру фундамента и может повлечь за собой его деформацию и даже появление трещин, а те - разрушение. Силы вспучивания способны приподнять почти любой коттедж, правда в разных местах участка с разной интенсивностью (около 120 кН на 1 м2). Обуздать их можно только грамотным исполнением фундамента.

Все типы грунтов принято разделять на две большие группы: грунты пучинистые и непучинистые. К пучинистым относят глинистый, песчаный пылеватый и мелкий, а также крупномоно- блочный, содержание глинистого заполнителя в котором превышает 15%. Песчаный пылеватый грунт с высокой влажностью называют плывуном и не используют в качестве основания из-за его низкой несущей способности. Крупномоноблочные грунты с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средние, не содержащие глинистых фракций, считаются непучинистыми при любом УГВ. В случае строительства на пучинистом грунте всегда руководствуются нормативной (расчетной) глубиной промерзания (обозначим ее как h). Так, для Московской области она не бывает менее 1,5 м.

 

Общеизвестна конструкция фундамента высотой более h. В этом случае его нижняя плоскость (подошва) опирается на слои никогда не промерзающего грунта. Но опыт многолетних наблюдений показал, что такая конструкция эффективна лишь при нагрузке свыше 120 кН на 1 пог. м ленточного фундамента, то есть для довольно тяжелых кирпичных и каменных 2-3-этажных строений. При легких стенах из бруса, обшиваемого деревянного каркаса, вспененного бетона нагрузка составляет лишь 40-100 кН/пог. м. А значит, силы прилегающих слоев грунта, действующие на фундамент при пучении, могут все равно вызвать его деформацию, но уже за счет сил трения. Кроме того, в случае нетяжелых домов несущая способность глубокого фундамента зачастую используется лишь на 10-20%, то есть 80-90% материалов и средств, вкладываемых в работы нулевого цикла, расходуются впустую.

Поэтому для немассивных домов напрашивается другое решение проблемы: заложить незаглубленный или мелкозаглубленный фундамент прямо в промерзающий слой грунта, но выше чем УГВ. В отдельных случаях применяемая конструкция представляет собой жесткую раму, которая каждый год в зимне-весенний период "плавает" вместе с относительно легким домом. С 1987 г. по такой технологии построены тысячи малоэтажных зданий по всей стране. При этом по сравнению с заглубленным фундаментом расход бетона сокращается на 50-80%, а трудозатраты - на 40-70%. Для Подмосковья даже разработаны "Территориальные строительные нормы ТСН МФ-97 МО" на проектирование, расчет и устройство таких фундаментов, с успехом использующиеся многими строительными организациями. Шаг вполне оправдан: территория Московской области почти на 80% состоит из пучинистых грунтов. Согласно этим нормам, подошву фундамента располагают на глубине всего 0,5-0,8 м относительно проектной отметки поверхности (вместо традиционных 1,5-1,7 м).

Мелкозаглубленный фундамент на болоте

При выборе площадки для проведения нулевого цикла предпочтение следует отдавать участкам с практически непучинистыми или наименее пучинистыми грунтами, однородными по глубине той части промерзающего грунта, которая будет использована в качестве основания фундамента. Перед заливкой устраивают выравнивающую подушку высотой hп = 0,3-0,5 м из непучинистого материала (смесь гравелистого, крупного или средней крупности песка с мелким щебнем или котельным шлаком), которая во влажном грунте играет еще и роль дренирующего слоя. В случае мелкозаглубленного фундамента она может быть как врезной, так и устраиваемой прямо на поверхности.

За обрезом фундамента и гидроизоляцией, необходимой для предохранения от капиллярной влаги, следует цоколь высотой не менее 0,5 м. О его необходимости еще в I в. до н. э. писал в своих "Десяти книгах об архитектуре" римский архитектор Марк Витрувий. Цоколь выполняют из негигроскопичного материала - бутобетона, естественного камня, красного обожженного полнотелого кирпича или железобетона. Причем наиболее практичен последний с затиркой наружной стороны жидким раствором сразу после распалубки.

Завершает нулевой цикл отмостка вокруг дома шириной до 1,5 м с уклоном наружу. Она не только защищает фундамент от осадков и почвенных вод, но и выполняет декоративную функцию при благоустройстве участка. Отмостку вокруг дома делают трехслойной: мягкая утрамбованная глина, затем щебень или битый кирпич, сверху - цементный раствор или асфальт.

Незаглубленный или мелкозаглубленный фундамент

Специалисты фирмы "СТРОЙИНВЕСТ" твердо убеждены, что конструктивную схему мелкозаглубленного фундамента следует определять только после инженерного расчета возможных деформаций грунтового основания (в особенности для средне-, сильно- и чрезмерно пучинистых грунтов). Эти деформации должны быть меньше допустимых значений для выбранной конструкции здания. Поэтому надземная часть дома рассматривается не только как нагрузка, но и как активный элемент конструкции: чем выше жесткость постройки, тем меньше относительные деформации грунтового основания.

Материал стен дома напрямую связан с пучением грунта: чем оно меньше, тем разнообразнее спектр их материалов. Но есть одно исключение: при отсутствии пучения возможен самый дешевый мелкозаглубленный фундамент - столбчатый, а стены при этом могут быть только из дерева. Ленточный же фундамент выдержит дополнительную облицовку поверхностей кирпичом или стены из вспененного бетона, керамзитобетона, кирпича. Слабое пучение для сохранения такого же разнообразия вынуждает создать под фундамент выравнивающую подушку. И в первом и во втором случае размеры фундамента для коттеджей с кирпичными стенами обычно ограничивают величинами 8 × 8 м. А вот при среднем пучении даже использование забивных блоков не позволит сделать стены кирпичными - только имитация облицовкой в полкирпича. Сильное и чрезмерное пучение грунта ограничивают выбор материала стен деревом. Да и то брус возможен лишь при использовании забивных блоков с монолитной платформой, а без нее - лишь обшиваемый деревянный каркас.

Выбор материала для мелкозаглубленного ленточного фундамента тоже зависит от пучения грунта. При чрезмерном пучении пригоден лишь монолитный железобетон. При сильном - монолитный железобетон или железобетонные блоки, жестко соединенные между собой. При среднем - монолитный бетон или бетонные блоки, уложенные в перевязке на растворе. И наконец, при слабом - монолитный бетон или бетонные (керамзитобетонные) блоки, уложенные свободно, без соединения друг с другом, а также бутобетон, цементогрунт или бут. Следует особо отметить, что при среднем, сильном и чрезмерном пучении ленточный фундамент должен представлять собой единую раму, образованную жесткой системой пересекающихся лент. А если жесткость стен здания окажется недостаточной, следует предусмотреть и железобетонные пояса в уровне перекрытий.

Но сложности на этом не заканчиваются. Нужно еще учесть высоту УГВ, поскольку при ее увеличении пучение грунта усиливается. Этот эффект ослабляют, утрамбовывая дно траншеи для ленточного фундамента или выштамповывая площадки для столбчатого. Кроме того, можно создать глинистый водозащитный экран так, чтобы он уменьшал подсос воды в зону промерзания из залегающих ниже слоев грунта и ограничивал доступ почвенным водам к фундаменту. Уплотнение не только снижает пучение, но и увеличивает несущую способность грунта. Этого же эффекта достигают погружением в грунт забивных блоков. Столбчатые фундаменты на таких основаниях целесообразно применять преимущественно для деревянных стен. Это относится также к коротким забивным (пирамидальным и призматическим) и буронабивным сваям.

Как поднять дом на болоте?

На сырых и, в особенности, мокрых участках необходимо искусственно понижать УГВ, отводя почвенные воды от фундамента с помощью дренажных сооружений, водосборных канав, лотков, траншей. При этом значение z выбирают по приведенной ниже таблице.

Продолжительность проведения строительной организацией нулевого цикла составит от 5 до 30 календарных дней (в зависимости от площади дома в плане).

Рекомендуемые конструкции мелкозаглубленного фундамента

 

Подвал или батискаф?

Важно, чтобы стена подвала располагалась на безопасном расстоянии от внутренней вертикальной плоскости мелкозаглубленного фундамента. Это исключит влияние оседающего под фундаментом грунта на стенки подвала. Расстояние выбирают в зависимости от величин отметки пола подвала и подошвы фундамента, среднего давления под подошвой и характеристик грунта. Если расстояние из конструктивных соображений надо уменьшить или же фундамент вообще требуется поставить на стену подвала, то последнюю необходимо предварительно рассчитать на прочность, поскольку на нее будут действовать боковое давление от расширения мерзлого грунта и гидростатическое давление грунтовых вод. Совмещенные стена подвала и фундамент должны быть жестко связаны между собой.

Другим решением может служить подвал круглой формы (слегка похожий на смотровой колодец городских коммуникаций). В этом случае изгибающая стену нагрузка преобразуется в менее опасную растягивающе-сжимающую. Такая форма особенно актуальна при высоком УГВ, глубоком подвале или малом расстоянии между стеной подвала и внутренней плоскостью фундамента.

Фундамент подвала должен быть защищен от грунтовых вод и коррозии, а стены подвалов, помимо этого, еще и теплоизолированы для предотвращения промерзания. Гидроизоляцию осуществляют с помощью влагостойких мастик и смесей, листовых и пленочных рулонных материалов, а также проникающих (пенетрирующих) затворяемых смесей. Правда, некоторые из них (на основе битума) грешат тем, что теряют эластичность при минусовых температурах. А это уже чревато растрескиванием конструкции и нарушением герметичности помещений. Тем из вас, кто захочет больше узнать об этом непростом виде строительно-монтажных работ, советуем обратиться к статье "Гидроизоляция - дело тонкое". Там же можно найти информацию о теплоизоляции фундамента. Правда, в последнее время она все чаще ограничивается приклейкой (на битумной мастике) к внутренней стене подвала листов из пенопласта толщиной 20 мм с последующим штукатурением по сетке-рабице.

Коррозионную защиту выполняют двумя путями. Первый заключается в применении стойких к коррозии материалов и выполнении определенных конструктивных требований (первичная защита). Второй путь подразумевает нанесение изоляционных покрытий, пропитку бетона или применение электрохимических методов защиты. Для первичной защиты широко используют специальные марки цемента, например шлакопортландцемент по ГОСТу 10178-76, сульфатостойкий цемент по ГОСТу 22266-76, кварцевый песок по ГОСТу 10268-80 и крупный заполнитель из вулканитовых или осадочных пород, а также специальные добавки, повышающие химическую стойкость материалов. В некоторых подрядных организациях вам предложат и другие варианты первичной защиты.

А вот вторичная защита может быть самой разнообразной. Она зависит от значения водородного показателя pН почвенных вод и состава химически агрессивных включений, определяемых экологическими загрязнениями конкретного региона. По утверждению менеджеров компании "САЗИ", главными характеристиками изоляционных защитных средств служат адгезия к поверхности материала, эластичность в диапазоне температур эксплуатации и сохранение свойств на протяжении длительного времени в условиях воздействия слабоагрессивных сред. Поэтому все чаще для защиты подземных частей здания прибегают к новым материалам на основе синтетического каучука. В качестве примера можно привести недорогой (1 м2 - до $ 2) двухкомпонентный герметик марки "Сазиласт 51", рассчитанный на диапазон температур от -60 до +70°С и срок службы свыше 20 лет при максимально допустимой деформации до 30%. Похожие (однако более дорогие) материалы поставляют на наш рынок фирмы SEMIN (Франция), INDEX (Италия), REMMERS BAUCHEMIE (Германия) и др.

Заглубленный фундамент

Специалисты фирмы "ЕВРО-БИЛД" считают, что при тяжелых несущих стенах коттеджа самым надежным является "старый дедовский способ" - монтаж монолитного железобетонного фундамента с подошвой ниже глубины промерзания грунта. Только эта конструкция обеспечит высокую устойчивость здания и симметричность как распределения нагрузки, так и деформации грунта. Результат - исключение перекосов и искривлений фундамента. "Вершина" этого способа - сплошная железобетонная плита ("на века") под всей площадью дома, сочетающая функции фундамента и пола подвала, как обычно делается для зданий повышенной этажности. Естественно, такая конструкция - самая дорогая и трудная в монтаже, хотя и исключает необходимость делать подошву фундамента шире обреза, а стену подвала - слишком толстой. Нулевой цикл строительная организация завершит через 45-90 дней.

Закончив разметку, начинают рыть котлован. Перед заливкой фундамента паузы быть не должно, иначе трудно исключить разрыхление и осыпание грунта под воздействием осадков. Затем на глинистых грунтах делают бетонную подготовку основания толщиной не менее 0,1 м или устраивают гидроизоляцию из двух слоев гидростеклоизола, чтобы препятствовать впитыванию грунтом цементного молока и поднятию капиллярной влаги в будущем. Если грунт песчаный или супесчаный, его предварительно уплотняют, после чего делают гравийную подушку, заливаемую битумной мастикой. Затем заливают плиту и уж потом фундамент. Перед заливкой железобетонной плиты толщиной 0,25-0,3 м закладывают стальную сетку из арматуры марки Ж 10А III или Ж 8А III. Если в этом уровне размещают гараж, то ее толщину лучше увеличить до 0,5-0,6 м, а если бассейн, то его чашу и коммуникации бетонируют еще до начала оформления стен подвала.
Дешевле возвести монолитные, а не сборные стены. Только они должны быть не тоньше 0,3 м, а опалубку лучше сделать из струганой доски и водостойкой фанеры (толщина 20 мм). Так вы избежите последующего выравнивания поверхностей штукатуркой или затиркой. Для повышения надежности гидроизоляции часть опалубки можно сделать в виде прижимной стенки в полкирпича и оклеить изнутри рубероидом, стеклорубероидом или армобитепом в 2-3 слоя. Неплохи и монолитно-сборные стены с использованием типовых блоков марки ФБС 9.3 (толщина 0,3 м). При этом стоимость конструкции уменьшится, поскольку более половины сборных блоков заменит монолитный бетон, который дешевле сборного. Использование стен из пустотных блоков, изготовленных по технологии "ТИСЭ", сократит расход материала минимум на 35-40%. Для гидроизоляции стен подвалов их чаще всего либо обмазывают битумной мастикой, либо оклеивают гидростеклоизолом. Способ относительно дешевый, но качество не лучшее.

Удешевление строительства фундамента

Как быть, если хочется сделать заглубленный фундамент, но существует одно "незначительное" ограничение: стесненность в средствах? Проблему можно решить с помощью технологии "ТИСЭ", о возможностях которой мы расскажем на примере столбчато-ленточного фундамента. В этом случае надежную конструкцию с заложением подошвы ниже глубины промерзания можно изготовить самостоятельно или с приглашением профессионалов, но без привлечения дорогостоящей строительной техники. Достаточно лишь приобрести ручной фундаментный бур "ТИСЭ-Ф" с откидным плугом (мы рассказали о нем в разделе "Новинки рынка"). С помощью этого прибора можно пробурить на тяжелом грунте скважину с расширением к подошве за час. Затем в нее устанавливают арматуру и заливают бетоном расширенную часть, после чего опускают толевую "рубашку" (для уменьшения сцепления грунта со столбом) и продолжают заливку до верха. Такой столб, воспринимающий нагрузку до 130 кН, может заканчиваться сверху либо стойкой, либо ростверком, отлитыми над землей в обычной дощатой опалубке. В первом случае совокупность столбов вдоль периметра дома образует столбчатый фундамент, а во втором - столбчато-ленточный.

Между ростверком и грунтом необходимо оставить воздушный зазор в 0,1-0,15 м для компенсации пучения, иначе фундаментный столб зимой может разорвать. Этот же зазор обеспечит минимальный контакт фундамента с мерзлым грунтом и снизит тепловые потери. Говорить о сроках выполнения нулевого цикла, которые зависят от способа организации работ, очень сложно. Однако технология удобна тем, что приостановить процесс позволительно в любой момент (в том числе на зиму) и даже без рекомендуемого нагружения конструкции сверху: из-за расширения подошвы пучинистый грунт не выдавит столб наверх.

При незначительном изменении конструкции арматуры можно создать по этой же технологии сейсмостойкий фундамент. Тогда арматуру берут с резьбой на концах. Нижнюю часть резьбы располагают в расширенной части столба, а верхнюю - над ростверком. После изготовления фундамента и ростверка арматуру растягивают, закрутив верхнюю гайку, после чего грунт вокруг столба на глубину до 1 м заменяют смесью песка и пористого заполнителя (керамзит, шлак). Особенностью такого фундамента является отсутствие традиционной гидроизоляционной прослойки между стеной и ростверком. Это исключает их относительное смещение при сейсмических колебаниях грунта. Соединение столба с ростверком образует своеобразный упругий шарнир, препятствующий передаче горизонтальных колебаний нижней части столба. Столб будет колебаться относительно упругого шарнира, подминая засыпанную смесь, и упругость арматурных прутков каждый раз будет возвращать ростверк вместе с домом в начальное положение. Подобная сейсмоизолирующая конструкция успешно работает при горизонтальных колебаниях с амплитудой около 10 мм и периодом 0,1-1,5 с, которые вызывают наибольшие разрушения при землетрясениях.

Практические рекомендации

1. В договоре с проектной организацией следует оговорить ее ответственность за возможные дополнительные расходы, связанные с устранением обнаруженных в процессе строительства неточностей и недоработок в проекте. При проектировании и строительстве коттеджа силами одной организации этой проблемы не возникнет, причем возможна поэтапная оплата. Этапы могут оплачиваться, например, так: проектно-изыскательские работы, "закрытие" коробки (нулевой цикл, стены под кровлю с заполнением оконных и дверных проемов), внутренние коммуникации и отделка, наружные коммуникации и благоустройство территории.

2. При рытье траншеи под фундамент экскаватором лучше сделать глубину на 0,1-0,2 м меньше требуемой, а затем зачистить и выровнять дно вручную. Это снизит осадку подошвы фундамента и гарантирует более плотное прилегание ее к грунту.

3. Работы нулевого цикла принято вести в весенне-летний период, при этом мелкозаглубленный фундамент заливать на промороженное основание нельзя. При минусовых температурах заливку нужно вести непрерывно, с использованием специальных марок бетона, утеплением опалубки и электропрогревом залитого бетона до момента схватывания.

4. При насыщении грунта почвенными водами в процессе заливки фундамента следует защитить материал подушки от возможного заиливания. Для этого ее обрабатывают по контуру вяжущими материалами или изолируют от проникновения воды полимерной пленкой.

5. Ненагруженный нулевой цикл зимой будет выталкиваться грунтом более интенсивно, чем при установленной на него коробке коттеджа. Поэтому ее следует смонтировать в тот же год, еще до промерзания земли.

6. Отмостку лучше в первый год оставить двухслойной - без заливки раствором или укладки асфальта. По степени искривления линии ее касания с фундаментом можно будет в конце весны оценить правильность конструкции нулевого цикла и качество выполненных работ.

 

http://cdelayremont.ru/fundament-na-bolote

http://www.oknovrn.ru/fundament-v-bolotistyih-rayonah.html

http://www.fundamentpro.ru/stat1.php

http://www.ivd.ru/document.xgi?id=400


See also: