Строительство на суглинках и супесях

Супеси и суглинок относятся к сложным грунтам, поэтому проектирование фундамента на таком основании требует особых расчетов.

Суглинки представляют собой смесь глины и песка с разным процентным соотношением (в среднем - 15-20% глинистых частиц), что определяет свойства материала. Кроме того, на качество такого грунта влияет степень влажности. По сравнению с глиной, суглинок более прочный материал, обладает малой просадочностью, не склонен к образованию трещин. Чем больше порода содержит песка, тем выше коэффициент пористости, следовательно, меньше сопротивление грунта сжатию. В сухом состоянии такой грунт становится рассыпчатым. При увлажнении благодаря наличию глинистых частиц суглинок приобретает вязкость и липкость, низкую пластичность, а при отрицательных температурах подвержен морозному пучению.

Супесь содержит примесь глины от 5 до 10% и обладает значительно меньшей пластичностью, чем суглинок, а сравнительно низкий уровень пористости позволяет удерживать меньше влаги, чем другие глинистые материалы.

Прочность супеси зависит от силы сцепления между зернами грунта и плотности материала. Большое количество глинистых частиц повышает силу сцепления. Однако повышение влажности уменьшает эти связи и, соответственно, прочность грунта меняется. Устойчивость породы в естественном состоянии под воздействием нагрузки зависит от влажности грунта в слое сезонного промерзания. При этом влажность слоя глубиной до 50 см в расчет не берется. Супеси могут быть твердыми, пластичными и текучими.

Несущая способность супеси зависит от ее влажности:

Сухая супесь условно считается непучинистой, однако при насыщении влагой при маленькой плотности становится текучей и сильно пучинится при низких температурах.

Глинистые грунты способны менять свой объем под воздействием низких температур, что приводит к сдвигам слоев грунта и деформации фундаментов сооружений. Для вычисления этой характеристики проводятся специальные изыскания. На степень морозной пучинистости влияет гранулометрический состав, влажность, глубина промерзания грунта, уровень залегания подземных вод.

Что нужно учитывать при строительстве на суглинистой почве и на супеси?

1. Плотность, пористость и степень влажности

2. Несущая способность грунта

3. Глубина промерзания почвы и уровень залегания подземных вод.

При исследовании глубины промерзания грунта оценивают и равномерность его залегания, и изменение свойств грунта в более глубоких слоях. Проводить такие исследования следует в весенний период, когда уровень грунтовых вод максимален. Расположение их выше глубины промерзания грунта может стать серьезной проблемой и потребует проведение специальных процедур.

4. Степень морозной пучинистости:

В слое сезонного промерзания влажность грунта может меняться, что повлечет за собой и изменение консистенции грунта. Это нужно учитывать при составлении проекта.

5. Метеорологические условия на данной территории

6. Гидрогеологический режим и возможность его изменения со временем

7. Воздействие солнечного света на участок

8. Нагрузку на основание от веса всего сооружения

Этих сведения позволяют принять решение о технико-экономической целесообразности выбора того или иного типа фундамента.

Как можно укрепить слабое основание?

Грунты с разной степенью пучинистости не должны оказаться под фундаментом одного сооружения, чтобы защитить его от деформации. Если это неизбежно, необходимо принять меры для снижения силы пучения. Эффективны следующие способы:

· Засыпка подушки из гравия, песка или других дренирующих материалов на глубину сезонного промерзания или осушение грунта в этом слое для снижения его влажности, уплотнение его послойно с трамбовкой щебнем.

· Устройство ливневой канализации, специальных каналов, дренажа по возможности без нарушения естественных водостоков для отвода влаги различного происхождения с участка.

· Устройство водонепроницаемых отмосток шириной не менее одного метра вокруг здания.

· Обеспечение максимального сохранения почвенного покрова во время оборудования котлованов и траншей подземных коммуникаций. Обнаженную поверхность грунта необходимо покрыть десяти-двенадцатисантиметровым слоем почвы и засеять его многолетними дернообразующими травами для снижения неравномерности увлажнения грунтов.

· При проектировании ленточного фундамента предусматриваются железобетонные пояса по периметру здания. При устройстве столбчатых и свайных фундаментов используются анкеры в местах вероятных разрывов в случае пучения.

· Дополнительная теплоизоляция основания здания для уменьшения уровня промерзания почвы.

Влияние грунтовых вод на фундамент

Сведения о типе грунта на строительной площадке и уровне залегания подземных вод определяют оптимальный в данных условиях вид фундамента. Основная опасность в случае преобладания на участке суглинка и супеси заключается в близком расположении воды к поверхности почвы.

Какие угрозы несут высокие грунтовые воды для основания?

1. Вода способствует суффозии - вымыванию из почвы минералов, что ухудшает ее прочностные характеристики и меняет структуру. Для минимизации воздействия этого явления участок строительства осушают.

2. При обустройстве котлована вода размывает его стенки и дно, снижая несущую способность грунта. Чтобы предотвратить этот процесс, закладывают дренажную систему с колодцами и водосборниками.

3. При минусовой температуре повышается риск морозного пучения.

4. Химические вещества и соли, содержащиеся в грунтовых водах, при взаимодействии с цементом разрушают бетонные конструкции и являются причиной появления налета и неприятных запахов.

Рекомендуемая глубина заложения фундамента должна быть больше уровня промерзания грунта и в норме соответствует следующим значениям:

Подготовка основания под фундамент

1. Дно котлована обязательно осушается с помощью специально вырытой для дренирования канавы и выравнивается.

2. Грунт уплотняется путем трамбования.

3. Заливается слой бетона.

4. Укладывается рубероид или другой гидроизоляционный материал в два слоя и закрепляется битумом.

5. Монтируется сетчатая арматура и заливается слой бетона.

6. Укладываются укрепляющие блоки.

7. Обеспечивается гидроизоляция конструкции.

Виды фундаментов на супеси и суглинке

Выбор фундамента на этих видах грунта определяется в значительной степени уровнем залегания подземных вод.

1. Свайный фундамент применяют при близости подземных вод менее чем на 50 см от поверхности. Кроме того, эффективно его сооружение, когда на территории есть грунты с различной несущей способностью, потому что сваи можно заглублять на разный уровень. Опираясь на более устойчивые глубокие пласты грунта, сваи поднимают всю конструкцию на безопасную высоту. При этом рассчитывается нагрузка на каждую сваю.

В строительстве используют разные типы свай:

· Монолитные имеют высокую несущую способность, не требуют дренирования и выдерживают морозное пучение. Забивают их с помощью спецтехники.

· Винтовые сваи вкручивают в грунт на глубину не более трех метров. Это недорогой вид работ, но такие сваи имеют более низкую несущую способность, что требует тщательных расчетов количества свай и расстояния между ними.

· Буронабивные сваи имеют высокую несущую способность, но требуют предварительного осушения грунта с помощью откачивания воды через скважины, которые затем необходимо заполнить бетонной смесью с армированием.

· Свайные основы типа ТИСЭ не требуют использования машин для их забивания. Технология их установления заключается в том, что в заранее пробуренные скважины вставляются бетонные или железные трубы с расширением книзу, в которые устанавливается армированный каркас и заливается бетонная смесь. При этом если трубы в дальнейшем не извлекать, то конструкция будет более прочной.

Сверху укладываются балки, которые связывают сваи между собой, или устанавливается арматурный пояс ростверка. Такая конструкция способна выдержать значительные нагрузки.

2. Плитный фундамент предпочтителен при уровне грунтовых вод 0,5-1,5 метра от поверхности. Важно перед началом строительства обеспечить хороший дренаж с помощью канав по всему периметру. Затем на дне котлована устраивают так называемую «плавающую подушку» из утрамбованного крупного песка или гравия. Обязательно используется гидроизоляционная пленка, на которую насыпается еще один слой гравия. После его трамбовки кладется новый слой гидроизоляции. На эту подушку и устанавливается монолитная железобетонная конструкция. Стенки фундамента также нужно обработать водоотталкивающей мастикой. Все работы желательно выполнить в течение одного дня. Большая площадь подошвы такого фундамента и способность подниматься и опускаться вместе с самим зданием при промерзании грунта делает плитный фундамент достаточно надежным.

Также можно обустроить ленточный фундамент в этом случае, но только с расширенным основанием и для легких построек.

3. Ленточный фундамент сравнительно недорог и может монтироваться при уровне залегания грунтовых вод глубже 1,5 метров. Его заливают при условии, что пласты суглинка или супеси расположены на территории строительного участка равномерно.

На дно котлована укладывается гравий, а затем послойно песок и гидроизолирующий материал. На эту подушку устанавливается арматурный каркас и для усиления монолитной ленты – опорные сваи по периметру фундамента с шагом в два метра. Затем вся конструкция заливается бетоном в один прием.

Ширина фундаментной основы должна расширяться книзу на треть от ширины основной части фундамента, а пустоты заполняются утрамбованным песком. Это позволит повысить устойчивость здания и минимизирует пучение грунта.

Заключение

Таким образом, для строительства на суглинистой почве или супеси подходят разные типы фундаментов с соблюдением ряда специфических условий. Выбор зависит от характеристик грунта и глубины залегания подземных вод. В любом случае закладывать фундамент следует ниже уровня промерзания грунта. Обязательно на этапе проектирования сооружения необходимо провести инженерно-геологические изыскания. Это обеспечит нахождение оптимального варианта строительства на сложной почве.

Испытания грунта в лаборатории Санкт-Петербурга

Вакансии

Строительная лаборатория ООО "Бюро "Строительные исследования" занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве

Основная специализация лаборатории:

Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:

1. Заполнив форму на нашем сайте

2. По телефонам:

+7(812)386-11-75 - главный офис в Санкт-Петербурге

+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) - отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва

3. Написать нам на почту

Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.

Задайте вопрос по этой статье, заполнив форму (телефон не обязателен)