Славятся своей универсальностью: сваи можно ввинчивать там, где столбчатый фундамент уже через полгода подвергся бы нещадной деформации из-за сил морозного пучения, а ленточный – и вовсе невозможно было бы установить из-за высокой обводненности грунта. Какой же грунт лучше всего подходит для винтовых свай, а в каком — лучше отказаться от применения свайно-винтовых решений?
В каких грунтах не обойтись без винтовых свай?
Несущая способность грунта является одной из определяющих характеристик при проектировании будущего фундамента. Она зависит от таких факторов:
- Природный состав грунта;
- Его плотность и однородность;
- Насыщенность влагой.
Чтобы определить тип грунта и его несущую способность проводятся инженерно-геологические изыскания. На нашем сайте вы можете не только заказать винтовые сваи, но и вызвать геолога на объект для получения необходимых данных.
Наиболее распространенные в наших широтах грунты имеют различные показатели расчетной сопротивляемости (то есть несущей способности). Согласно приложению к СниП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» выделяют следующие типы грунтов:
Применение свай для разных типов грунтов
Винтовые сваи в крупнообломочных породах
Крупнообломочные грунты представляют собой не связанные обломки скальных и выветрившихся пород (щебень, дресва, гравий, галечник) с содержанием не менее 50% обломков крупнее 2 мм.
Крупнообломочные и скальные породы – единственные грунты, в которых нельзя устанавливать свайно-винтовые фундаменты. Крупные обломки препятствуют ввинчиванию ствола сваи и могут повредить лопасть. Впрочем, если пласты таких пород залегают на глубине более 1,5 метра (ниже уровня промерзания грунта) – монтаж свай возможен: в этом случае крупнообломочный пласт служит опорой для шнека и даже принимает на себя часть несущей нагрузки.
Винтовые сваи в песчаных грунтах
Песчаные грунты состоят из мелких (более 0,1 мм) зернистых шаровидных частиц. Грунт является несвязным и непластичным – размер пор между частицами достаточно большой, установление прочных связей между песчинками невозможно (сухому песку невозможно придать стабильную форму, влажный – рассыпается от малейшего давления.
Пески плохо удерживают воду, потому практически не подвержены влиянию морозного пучения, потому на песчаных почвах можно использовать сваи небольшой длины (уже на глубине 1,5 метров песчаный грунт имеет достаточную плотность для строительства фундамента).
Из всех песчаных грунтов гравелистые и крупные пески считаются наиболее подходящими для строительства, поскольку имеют наибольшую несущую способность.
Винтовые сваи в непросадочных пылевато-глинистых грунтах
Пылевато-глинистые грунты являют собой комбинацию пылеватых (от 0,05 до 0,005 мм) и глинистых (меньше 0,005 мм) частиц. Здесь можно выделить в отдельные группы глинистые грунты, супеси и суглинки.
Глинистые грунты состоят из частиц размером менее 0,005 мм чешуйчатой формы, примесь частиц песка – минимальна. Глины – достаточно связные грунты, частицы имеют большую удельную поверхность соприкосновения между собой. Однако поры между частицами, часто заполнены водой, потому такие грунты – склонны к морозному пучению.
Глина наиболее подвержена морозному пучению из всех существующих типов грунтов.
Супеси и суглинки представляют собой смесь глины и песка.
В супесях процентное содержание глины не превышает 10%, поэтому такой грунт менее пластичен, и в виду низкой пористости – он менее подвержен пучению.
Противостояние морозному пучению
Морозное пучение представляет собой увеличение объемов грунта вследствие воздействия отрицательных температур и замерзания влаги, содержащейся в нем. Это возникает из-за разницы в плотности воды в обычном и замерзшем состоянии (плотность воды – 1000 кг/м3, плотность льда – 916 кг/м3): при замерзании объем увеличивается приблизительно на 9%.
При изменении состояния и объемов содержащейся в грунте влаги происходит давление на его верхние пласты. Это давление приводит эти пласты в движение, вследствие чего и возникает «выдавливание» опор, не закрепленных в глубинных пластах, ниже уровня промерзания.
Поздравляем вас со Светлым Христовым Воскресеньем — Христос воскресе!
Ну, а если вы далеки от православия, то примите поздравления с Днём Весны и Труда!
Спешим сообщить вам, что все майские праздничные и выходные дни наша компания для удобства клиентов работает в обычном режиме: с понедельника по воскресенье, без выходных, с 9:00 до 22:00.
Казалось бы после установки свай в глинистый грунт проблем не должно было быть, но это не так. Первая свая была закручена на 80 см и фактически уперлась, при вращении 5 метровыми рычагами разрушались вставки, трубы и металл сваи. Свая изгибалась, но не вращалась. Для продолжения стройки пришлось приобрести мотобур. Смотри фото. В дополнению к мотобуру с земляным шнеком диаметром 200 мм куплен был удлинитель, это позволило сверлить грунт на глубину 1,1 метра. Пример проходки отверстия смотрите на видео.
Изготовление каждой монтажной ямы заняло 3 минуты:). При подготовке к бурению, кроме разметки, требуется снять слой дерна. Корни травы запутывают нож шнека и бурения не будет. Также мотобур не любит корни деревьев. Встретив такое препятствие работы нужно прекратить и удалить корень. При выкапывании ям повезло, самый крупный извлеченный камень был размером с большой кулак.
Дерн надо удалять Установка мотобура Грунт выбранПри монтаже свая устанавливалась над ямой и вращением погружалась на дно ямы. По большому счету шнек диаметром 200 мм при такой установке избыточен. Кто бы сообщил об этом раньше? шнека диаметром 150мм вполне достаточно, даже 100мм подойтет. Легче и быстрей было бы бурить. На песке отверстие получается больше за счет осыпания. Это видно на видео, как свая при установке стала опускаться без вращения.
Для закручивания сваи на требуемую глубину требовались от 40 до 60 минут, после 40-50 см углубления от дна ямы свая начинала вращаться очень плохо. Дальнейшее углубление было возможно только рывками с выкручиванием – закручиванием с использованием длинного рычага. Это сильно выматывало и за день устанавливалось только 2-3 сваи. При встрече серьезного сопротивления усилия направлялись на закручивание соседних свай. Это позволило сохранить инструмент для установки – вставки и рычаги. Последние сваи закручивались очень осторожно — все вороты были согнуты, а вставки гнулись как резиновые дубинки. Практически весь метал который входил в отверстие сваи был переломан. При работе на песке наверное надо выполнять рекомендации производителя свай. Глубина установки свай составила 1,6 – 1,8 метра. Установочные ямы засыпались послойно песком. Засыпалось ~15-20 см песка, затем слой песка тромбовался, поливался водой и после впитывания воды и уплотнения песок опять тромбовался. И так слоями до самого верха ямы.
Засыпка слоя песка Трамбовка пескаПрименение свайного типа фундамента стало очень популярным. С практической точки зрения данная технология позволяет получать высокую экономическую выгоду при достаточной прочности и долговечности конструкции. Одним из вариантов свайного основания является винтовой, при котором опоры вкручиваются в грунт на заданную глубину. Процесс строительства такого основания занимает минимум времени, но требует большого внимания к множеству деталей. Один из таких моментов - на какую глубину вкручивать винтовые сваи?
Практически невозможно дать однозначный ответ на такой вопрос. Конкретной универсальной цифры просто не существует – для каждого проекта она определяется индивидуально. На показатель влияет большое количество параметров, главным из которых является грунт и его характеристики.
Для каких грунтов пригоден фундамент на винтовых сваях
Для строительства свайного основания обязательно проведение инженерно-геологических изысканий. Они должны проводится для любого строительства, но в случае установки опор особенно важны. Путем извлечения кернов грунта и получается набор данных, которые важны для последующей разработки проекта.
Геологи могут дать точную информацию о глубине залегания грунтовых вод, а также характеристики этих вод – это важно для оценки негативного воздействия химических элементов на опоры.
Свайное основание подходит для любого типа грунтов, что делает их «лидером» в сравнении с и аналогами. Строительство винтовых опор позволяет выйти на любую глубину, на которой, по данным геологических работ, залегает слой грунта, имеющий необходимую несущую способность.
При разработке проекта оценивается экономическая составляющая реализации строительства, которая определяет переход к производству работ.
Конечное решение на какую глубину закручивать винтовые сваи определяет архитектор проекта, который должен располагать детальной картиной подстилающих грунтов и характеристиками будущего строения.
Винтовые сваи и необходимая глубина их погружения
В общем виде, винтовая свая представляет собой стальную трубу определенной длины, которая имеет заостренный наконечник и приваренный на протяжении трубы спиралевидный участок. Последний предназначен для перемещения грунта на поверхность и служит основой для ввинчивания конструкции. играют важную роль для вкручивания опор.
Винтовые конструкции отличаются большим разнообразием и могут применяться для любых типов грунтов. Их можно монтировать как вручную, так и с привлечением специальной техники.
Погружение выполняет плавно и начинается со снятия (или прохождения) растительного горизонта. Глубина вкручивания винтовых свай устанавливается с небольшим запасом прочности для обеспечения достаточной несущей способности. Минимальная глубина погружения сваи должна соответствовать глубине промерзания почвы в зоне строительства фундамента. Соответствующий показатель можно взять в СНиП 23-01-99. Например, в южных регионах (Белгород, Воронеж) глубина промерзания составляет примерно 1 м, в то время, как в северных может быть более 2,4 м. Следует помнить, что глубина промерзания песчаников выше, чем у глинистых почв.
Основное правило строительства свайного основания: чем глубже ввинчена свая, тем надежнее фундамент.
Диапазон параметров винтовых свай может различаться в широких пределах. При выборе ствола для строительства фундамента для дома, обычно выбирают сваю диаметром от 57 до 325 мм. При этом, толщина стенки обычно составляет от 2 до 5 мм. Длина опоры варьируется от 1,5 до 12 м. винтовые сваи выдерживают высокие нагрузки на сжатие, а также показывают хорошие значения при напряжении на выдергивание. Для строительства основания опоры более чем выгодны.
Преимуществами свай в виде винта выделяются следующие:
- Прохождение слабых грунтов и выход на слои достаточной прочности – универсальность строительства в любых условиях.
- Возможность повторного использования опор, что выгодно при строительстве временных сооружений.
- Сохранение почвы и растительности при производстве работ по вкручиванию вручную, без привлечения техники.
- Минимальный шум при выполнении работ.
- Высокая скорость возведения.
- Высокая прочность материала и созданной конструкции.
Экономическая выгода при высокой прочности служат главными причинами использования винтовых свай. Кроме того, в отдельных ситуациях такая технология единственная из доступных.
Завинчивание свай
После того, как Вы определились для каких грунтов подходят винтовые сваи и выгодно ли их применение для конкретного участка, следует переходить непосредственно к строительству. Строгое следование правилам монтажа свай приводит к достижению желаемого результата.
После проведения детальных расчетов и определения параметров сваи следует выполнить пробное вкручивание. Эта процедура важна для определения соответствия расчетов реальности и подбора оптимальной техники. Также оценивается степень, с которой подходит применяемая свая для определенного объекта. Устанавливается глубина промерзания и особенности прохождения грунта.
Завинчивание начинается с определения точек установки, которые выносятся в натуру по проекту с помощью рулетки, а в сложных конструкциях с привлечением геодезической службы.
Постепенно ввинчиваются все опоры. Монтаж осуществляется до выхода на определенную глубину. Это важно для обеспечения расчетной прочности конструкции.
По завершению монтажа и выходу всех свай на установленную отметку, выполняется обвязка основания для соединения опор в единый проект.
Винтовые сваи гарантируют долгосрочность эксплуатации здания. Простота конструкции, скорость возведения и гибкость в плане решения нестандартных задач определяют распространенность свай для разнотипных проектов.
Что такое торф?
Торф - это грунт, содержащий в своем составе половину и более органических веществ, который образовался в толще болот в результате длительного естественного отмирания болотной растительности. Образованию торфа способствовала повышенная влажность и недостаток кислорода в болотной толще, в результате чего волокна не достигли полного биологического разложения. Торф является весьма распространенным грунтом в России. Наша страна лидирует в мире по запасам торфа, который является широко используемым полезным ископаемым.
Торфяные грунты могут занимать очень большие территории. Например, в Финляндии и в Томской области торф занимает до трети всех земельных угодий. В Вологодской области десятая часть всех земель - это торфяники. Много торфа в Карелии, в Ленинградской, Рязанской, Московской и Владимирских областях.
К сожалению, во времена советской власти, в виду очевидного недостатка свободных территорий в стране, занимающей 1/6 часть земной суши, земли под садовые, огородные и дачные поселки чаще всего выделяли именно на «списанных» землях с залегающими торфяными грунтами. Поэтому вопрос о том, как правильно построить фундамент для дома или иного сооружения на торфе весьма актуален для России.
Правила строительства фундаментов на торфяном грунте сформулированы в СП 50-101-2004 "Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений" в разделе 6.4. "Органо-минеральные и органические грунты":
6.4.1. Основания, сложенные водонасыщенными органо-минеральными (илы, сапропели, заторфованные грунты) и органическими грунтами (торфы) или включающие эти грунты, должны проектироваться с учетом их особенностей: большой сжимаемости, существенной изменчивости и анизотропии (зависимости от направления) прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик и изменений их в процессе консолидации основания, длительного развития осадок во времени и возможности возникновения нестабилизированного состояния.
Подготовка грунтовых оснований:
6.4.23. При расчетных деформациях основания, сложенного органо-минеральными и органическими грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие мероприятия:
- полная или частичная прорезка слоев органо-минеральных и органических грунтов фундаментами;
- полная или частичная замена органо-минерального и органического грунта песком, гравием, щебнем и т.д.;
- уплотнение грунтов временной или постоянной пригрузкой основания сооружения или всей площадки строительства насыпным (намывным) грунтом или другим материалом (с устройством фильтрующего слоя или дрен при необходимости ускорения процесса консолидации основания);
- закрепление илов буросмесительным способом. (В Скандинавии торф смешивают с чистым цементом или с цементно-зольными смесями с помощью громадных мешалок, закрепленных на строительной технике).
Варианты фундаментов:
6.4.24. В зависимости от типа основания, степени заторфованности, глубины залегания и толщины органо-минеральных и органических грунтов, а также конструктивных особенностей проектируемого сооружения и предъявляемых к нему эксплуатационных требований рекомендуются следующие варианты специальных мероприятий:
- уплотнение основания временной или постоянной нагрузкой, в том числе с устройством вертикальных дрен и дренажных прорезей - для оснований I и II типов;
- полная или частичная прорезка слоя органо-минеральных и органических грунтов фундаментами, в том числе свайными, - для оснований II, IV и V типов;
- выторфовка линз или слоев органо-минерального и органического грунта с заменой его минеральным грунтом - для оснований II, IV и V типов;
- устройство фундаментов (столбчатых, ленточных и т.п.) на песчаной, гравийной, щебеночной подушке или на предварительно уплотненной подсыпке из местного материала - для всех типов оснований;
- устройство сооружений на плитных фундаментах , перекрестных монолитных или сборно-монолитных лентах и т.п. с конструктивными мероприятиями по повышению пространственной жесткости сооружения - для всех типов оснований.
|
Особенности торфяного грунта как основания для фундамента дома Торф, как основание для фундамента дома, представляет собой сложный для строительтсва грунт. Торф обладает высокой сжимаемостью под нагрузкой, может менять свои свойства в зависимости от нагрузки, обводненности, степени биологического распада и течения времени. Главный вывод из этого прост: торф - ненадежное основание для фундамента дома. Кроме того, торфяной грунт имеющий кислую реакцию, содержащий химически агрессивные вещества, обладает высокой коррозионной активностью, причем не только по отношению к металлам, но и к бетону. При строительстве подземных бетонных сооружений на торфяном грунте требуется неукоснительно соблюдать толщину защитных слоев бетона, использовать водостойкие марки бетона, применять вибрацию при укладке бетонной смеси, чтобы снизить пористость бетона и производить гидроизоляцию бетона. |
|
Какие существуют варианты устройства фундамента на торфе? Выбор вида фундамента зависит от нескольких факторов: особенностей геологического строения грунта под пятном застройки, конструкции дома, финансовых возможностей застройщика и доступности строительных материалов в конкретном регионе. Рисунок 1. Основные варианты залегания торфа в толще грунта. |
|
Как видно на схеме, варианты залегания торфа не ограничиваются его сплошным залеганием на определенную глубину. Слои торфа могут чередоваться с минеральным грунтом, могут вклиниваться в него в различных вариантах. Рисунок 2. Механизм возникновения неравномерной осадки основания под приложенной от построенного дома нагрузкой. |
 |
|
Представление о расположении толщи, слоев, вклинений или линз торфа определяет выбор конструкции фундамента здания. Выторфовка и замена грунта Лучшим вариантом для строительства является неглубокое залегание под слоем торфа сплошного слежавшегося слоя минерального грунта без включений органических грунтов. При расстоянии от поверхности до слоя грунта с хорошей несущей способностью не более 1.5-2-х метров предпочтительным способом устройства фундамента является полная или частичная замена грунта в основании дома. При полной замене торфа на подушку утрамбованного крупного песка, уложенного в «ванну» из водопроницаемого геотекстиля, удается получить прочное малопучинистое основание с прогнозируемыми характеристиками. В этом случае можно строить дом на обычном малозаглубленном ленточном фундаменте, на фундаменте поверхностной плите, или устраивать заглубленную плиту с подвалом или цокольным этажом (варианты Д, Е, Ж на рисунке 3). Однако полная выторфовка и замена грунта на крупный или средний песок может потребовать существенных финансовых затрат, особенно при больших глубинах выторфовки. Рисунок 3. Основные варианты фундаментов для строительства индивидуальных домов на торфяном грунте. |
 |
|
При проектировании фундамента с полной выторфовкой и заменой грунта следует помнить о том, что нагрузка от здания передается на основание (грунт) с расширением под углом 45 градусов в стороны. Поэтому, чтобы избежать боковых выдавливаний торфа, осыпаний краев песчаной подушки и ее просадки, следует планировать размеры выторфовки как минимум на значение ее глубины больше, чем сам фундамент. При этом минимальный отступ от границ фундамента рекомендуется устанавливать не менее 2 метров. Все пространство экскавации грунта лучше укрыть геотекстилем с нахлестом полотен и напуском на края на поверхности у краев экскавации не менее 1 метра. Полотна геотекстиля нужно закрепить костылями в грунт, чтобы предупредить его сползание при засыпке песка. Рисунок 4. Схема устройства выторфовки и замены торфяного грунта. |
 |
|
СП 50-101-2004 6.4.26. Песчаные подушки, устраиваемые под фундаментами с целью замены органо-минеральных и органических грунтов, уменьшения давления на нижележащие слои, повышения, в случае необходимости, отметки подошвы фундаментов, ускорения процесса консолидации (уплотнения) нижележащих грунтов, устраивают, как правило, из песков крупных и средней крупности. В отдельных случаях допускается применение щебня, гравия, шлака или гравийно-песчаной смеси. Мелкие пески для устройства подушек не рекомендуются. Плотность сухого грунта в подушках из песка крупного и средней крупности рекомендуется не менее 1,65 т/м 3 . Рисунок 5. Песчаная подушка на месте выторфовки глубиной 2 метра. |
 |
|
Свайные фундаменты на торфе В случае чередования слоев торфа, его вклинений и наличии линз можно использовать и варианты свай-стоек, прорезающих проблемные органические грунты и заглубленные или опирающиеся на слежавшиеся минеральные грунты. Конструкция свай-стоек подразумевает опирание на слои грунта с хорошими механическими свойствами и несущей способностью. Короткие сваи трения, полностью находящиеся в толще торфа без опоры на минеральные грунты, не применимы из-за низкой плотности и связности торфяного грунта и его осадки под нагрузкой. Рисунок 6. Варианты свай-стоек для торфяного грунта и другие варианты конструкций фундаментов, прорезающих слой торфа. |
 |
|
Особенности конструкций свайных фундаментов на торфяном грунте. Торфяной грунт является химически агрессивной средой, ускоряющей коррозию и стали, и бетона. Высокая влагонасыщенность подразумевает высокую электропроводность торфа, играющую существенную роль в электрохимической коррозии. Поэтому материал свай необходимо защищать от воздействия агрессивных факторов торфяного грунта. В России неоправданно широко распространено использование стальных винтовых свай на торфяных грунтах в качестве фундамента для постоянных сооружений. В мире такие варианты фундаментов из-за высокой химической агрессивности торфяного грунта и слабой боковой поддержки если и применяются, то только для сооружений с ограниченным сроком службы. Рисунок 7. Использование стальных винтовых свай в торфяных грунтах возможно для неответственных сооружений с ограниченным сроком службы. |
 |
|
Пункт 1.2.2 Международного строительного кода ICC AC358 «Helical Foundation Acceptance Criteria» содержит прямой запрет на использование стальных винтовых свай на органических грунтах, к которым относится и торф. Если винтовые сваи используются для временных сооружений и не имеют ростверка, то минимальное их заглубление в грунт по требованиям ICC AC358 должно составлять 305 см. Бетонные сваи и опоры также необходимо защищать от воздействия агрессивных факторов торфяного грунта и грунтовых вод. Лучшим способом продлить срок службы бетонных конструкций в торфяном грунте является гидроизоляция и использование дренирующих свойств крупного или среднего песка. Наиболее удобной конструкцией, которая позволяет провести качественно гидроизоляцию бетона и частично заменить торф дренирующим грунтом, является устройство фундаментных свай-колонн в шурфах. При устройстве свай-колонн производится полная выторфовка в шурфе до слоя плотного минерального грунта ниже нормативной глубины промерзания. В шурфе либо отливается опорная железобетонная площадка (бетонная подготовка), либо производится уплотнение дна шурфа с помощью крупного песка или щебня. При опоре на бетонную подготовку свая-колонна может быть постоянного сечения. Если используется уплотнение забоя, то целесообразно устроить стойку трапециевидной формы с расширением книзу. Рисунок 8. Справа: свая-колонна в опалубке во время набора марочной прочности бетоном. |
 |
|
Технологически более простым является устройство буровой железобетонной сваи в несъемной опалубке. Минимальный рекомендованный диаметр короткой железобетонной сваи составляет не менее 30 см . Забой для буровой сваи обязательно должен уплотняться 10 см слоя щебня, втрамбованного в грунт. В качестве несъемной опалубки, защищающей тело сваи от воздействия агрессивных факторов торфяного грунта можно выполнить из нескольких слоев рубероида или одного слоя битумно-полимерной гидроизоляционной мембраны, которые фиксируются на каркасе из оцинкованной сварной сетки. Рисунок 9. Изготовление несъемной опалубки - гидроизоляционной оболочки для буровой сваи |
 |
| Бетонную смесь при укладке в опалубку необходимо вибрировать с помощью глубинного вибратора для исключения полстей в отливке и уменьшения итоговой пористости бетонного камня. Из-за слабой боковой поддержки торфа все головы свай должны быть связаны в единую систему ростверком. Для устройства свай-колонн можно выбрать и технологию по типу ТИСЭ - с разбуриванием расширения внизу забоя. Однако при такой конфигурации забоя могут возникнуть затруднения при уплотнении дня забоя трамбованием слоя щебня. Также следует иметь в виду, что имеющиеся в продаже буры с плужками в основном имеют диаметр шнека не более 25 см. |
|
Рисунок 10. Набор прочности бетоном в несъемной опалубке из рубероида на каркасе из стальной оцинкованной сетки. |
 |
|
Альтернативные методы прорезывания толщи торфяного грунта. В ознакомительном, а не рекомендательном плане, следует упомянуть про устройство фундаментов на торфяном грунте с его сплошным прорезанием до минеральных опорных грунтов с помощью фундаментов - опускных колодцев, фундаментов на деревянных сваях и «народного» экономного способа частичной выторфовки и замены грунта (варианты Е, Ж и Д на рисунке 3). Рисунок 11. Устройство фундамента на торфе способом опускного колодца. |
 |
|
Гораздо более экономичным и менее надежным является «народный» способ частичной замены грунта с устройством столбчатого фундамента для деревянных домов. Этот способ не гарантирует стабильности основания на всем сроке службы и не может быть рекомендован для каменных построек. Для частичной замены торфяного грунта вырывается шурф сечением 1,5 на 1,5 метра, глубиной ниже уровня промерзания грунта, который выстилается геотекстилем и заполняется смесью крупнообломочных пород с крупным песком. Поверх получившейся площадки отливается бетонная плита с опорой-колонной. Рисунок 12. Устройство фундамента частичной замены грунта с опорами-колоннами. |
 |
|
Еще одним экзотичным способом устройства фундамента на торфе является укрепления основания железобетонного фундамента забивными деревянными сваями, которые должны находиться ниже постоянного уровня грунтовых вод. Способ не надежен из-за постепенного биологического разрушения дерева (хотя оно может идти и тысячелетиями) и его убыстрения при понижении уровня грунтовых вод. А что делать, если глубина залегания торфа такова, что ни замена грунта, ни сваи не могут достичь надежного минерального гурнта? На этот случай существует редко используемый, но надежный способ устройства плавающего фундамента на постоянной пригрузке торфа песчаной подушкой. |
Так выглядит фундамент на торфе
Присутствием на участке торфяного грунта российских строителей удивить невозможно, ведь большая часть территории России покрыта болотами. Этот фактор во многом усложняет возведение каких-либо строительных конструкций. Чтобы избежать негативных последствий, необходимо знать особенности торфяного грунта и правильно выбрать фундамент для будущего строения.
Особенности торфяников
Любой вид грунта обладает рядом отличительных свойств, торф также не является исключением.
- Во-первых, со временем торфяной грунт меняет свои свойства.
- Во-вторых, при низкой температуре воздуха не исключено пучение торфа.
- В-третьих, при подъеме грунтовых вод торфяной грунт увеличивается в объеме.
- В-четвертых, изменение размеров торфа происходит вследствие постоянного разложения органических веществ в почве.
- В-пятых, торфяной грунт считается агрессивной средой, оказывающей негативное влияние на металл и бетон.
Кроме того, стоит учитывать состав грунта на участке и залегание торфяника в месте строительства. Поэтому перед выбором фундамента стоит обратиться к специалистам для проведения исследований либо самостоятельно изучить грунт.
Выбор фундамента
В зависимости от залегания торфа выбирают вид фундамента под строение:
Разновидности фундаментов на торфе
- Ленточный и монолитный фундаменты устраиваются при залегании торфяника на глубину не более 1,5 метров. Технология возведения монолитного фундамента сложная, но может быть выполнена своими руками. Монолитное основание надежное, способно выдержать большую нагрузку, не подвергается усадке, может эксплуатироваться долгое время.
- Столбчатый фундамент также можно обустроить своими руками. Сложность такого основания в проведении подробных расчетов. Необходимо точно определить форму столбов, их размеры и количество, а также выбрать место расположения тумб.
- Свайно-винтовой фундамент возводятся в том случае, когда толщина торфа превышает 3-5 метров. Такая основа поддерживает строение, опираясь на плотный слой грунта. Обустраивать такую фундаментную конструкцию можно в любом месте независимо от состава грунта и рельефа местности.
Способы обустройства фундамента на торфе
В зависимости от глубины залегания торфа возводить фундамент можно несколькими способами:
Замена торфа на другой грунт
Использование первого способа целесообразно с экономической стороны в том случае, когда торф залегает на глубину не более 1,5 метров, а под ним лежит слой глины или крупного песка. Процесс работы протекает в следующем порядке:
- Убирают торф до плотной почвы.
- Подстилают геотекстиль.
- Засыпают площадь песком или щебнем.
- Песчаный слой тщательно утрамбовывают.
- На песчаном основании строят фундамент.
Площадь, на которой убирают торф, зависит от выбранного фундамента. Для строительства ленточного фундамента роют траншею. Монолитный фундамент требует большей площади, поэтому с помощью экскаватора роют большой котлован. При этом также стоит учесть тип будущего строения. Например, для дома с подвальным помещением глубина котлована может составлять 2 метра.
Частичное снятие торфа
В том случае, когда торф залегает на большую глубину, но снять весь слабый грунт нет возможности, можно провести частичное снятие торфяного слоя. В этом случае создается высокий ленточный фундамент. Главным условием этого способа является выстаивание основания. Строительство дома на таком фундаменте возможно лишь через 2-3 года. За это время произойдет необходимая усадка, и основание встанет на нужную глубину.
Возведение свайного фундамента
В том случае, когда исследование показало залегание торфа на глубину более 4 метров, копать котлован невыгодно в материальном плане. На помощь приходят свайные конструкции, в которых в качестве опор могут использоваться буронабивные, забивные железобетонные или стальные винтовые сваи. Использование винтовых свай возможно только после обработки специальными антикоррозийными составами.
Подробное руководство по устройству свайного основания
Преимущества свайной основы
Исследования грунта в месте строительства, показывающие толщину торфяного слоя более 3 метров, указывают на необходимость возведения свайного основания. Помимо высокой несущей способности свайный фундамент имеет множество других преимуществ:
- Сокращение сроков строительства,
- Возможность проведения работ в любое время года,
- Долговечность,
- Прочность и устойчивость в слабых грунтах.
Инструменты и материалы для работы
Для самостоятельного устройства свайного фундамента необходимо приготовить:
- Рулетку,
- Деревянные колья для разметки,
- Уровень,
- Ручной бур,
- Лопата.
Из материалов обязательно должны быть:
- Прутья арматуры,
- Несколько рулонов рубероида,
- Щебенка,
- Песок,
- Цемент.
Для замешивания раствора потребуется бетономешалка, которую можно взять в аренду, или широкая емкость.
Основные этапы устройства свайного основания
Фундамент является основным элементом любого строения, следовательно, этому этапу нужно уделять максимальное внимание. Возведение свайного основания проводится в следующем порядке:
Подготовка и заливка свайного основания
- Для начала проводят разметку участка, места расположения свай отмечают кольями. Правильная расстановка свай на участке помогает получить фундамент, имеющий отличные несущие характеристики.
- Затем в местах, где будут расположены сваи, копают ямки глубиной до 40 см.
- С помощью специальной насадки на бур расширяют подошву основания.
- После этого бурят скважины. Их глубина зависит от промерзания грунта. Важно, чтобы свая опиралась на прочный грунт.
- В готовых скважинах выполняют гидроизоляцию, которая одновременно служит опалубкой. Для этих целей в скважину опускают асбестоцементную трубу или скручивают трубу из нескольких слоев рубероида. При этом швы рекомендуется зафиксировать малярным скотчем.
- Далее необходимо провести армирование скважин. Из прутьев арматуры диаметром 7 мм монтируют сетку, выполняя через каждые 50 см поперечное скрепление. Арматура равномерно распределит нагрузку на сваи, которую будет оказывать почвенный слой во время замерзания и оттаивания. Арматурная сетка должна доставать до дна и быть выше уровня почвы на 30 см.
- Заполнять скважины нужно бетонным раствором. Наиболее подходящим вариантом считается готовый бетон марки М400. Он отличается особой прочностью, которая позволяет использовать материал для строительства электростанций и аэродромов. Цена бетона марки М400 немного выше других марок, но этот материал – идеальное решение для строительства домов на торфяном грунте. Можно приготовить бетонный раствор своими руками. Для этого необходимо приготовить цемент высокого качества, речной песок, щебенку разных фракций и ребристой поверхностью. Получить качественный раствор бетона можно только при соблюдении пропорций. Песок, цемент и щебень берут в соотношении 3:1:2. После тщательного перемешивания компонентов добавляют воду. Количество воды может быть разным, главное, чтобы готовый раствор имел консистенцию густой сметаны.
- Заливать бетонный раствор в скважину нужно непрерывно. При этом через каждые 50 см необходимо уплотнять бетон, используя специальную вибрационную установку. Непрерывное заполнение предотвратит образование технических трещин, что во многом сказывается на прочности и основания, и строения в целом.
Монтаж ростверка
На слабом грунте сваи не имеют боковой поддержки, поэтому обязательно нужно скрепить сваи между собой. Для этого монтируется обвязочный слой – ростверк. Существует два варианта строительства ростверка.
Заглубленный ростверк
Вид заглубленного ростверка
Для монтажа этой конструкции по периметру дома и под несущими стенами копают неглубокую траншею. На дне сооружают песчаную подушку, которую тщательно увлажняют и утрамбовывают. Поверх песка засыпают щебень до верхнего уровня свай. Дно и бока траншеи застилают рубероидом и монтируют опалубку. Внутри опалубки сооружают армированный каркас, при этом арматура свай скрепляется с каркасом. Подготовленную траншею заполняют бетоном марки М300 и оставляют для просушивания на месяц. За это время бетон окрепнет, и основание можно использовать для дальнейшего строительства.