Варианты фундаментов на болотистой почве

Описание болотистого грунта

Это многослойная неоднородная структура, в которую входит глина, торф, песчаник и имеет различную плотность. Она перенасыщена влагой, с большим количеством мелкозернистых частиц, которые слабо сопротивляются сжатию. Неустойчивость почвы приводит к тому, что определить предел нагрузки, которую она выдержит, сложно. Поэтому, болотистая почва считается самой сложной для строительства дома. Прежде, чем определить тип фундамента, площадь и глубину его заложения необходимо тщательное изучение геологической обстановки не участке.

Анализ грунта

Что представляет болотистая земля? Это участок с пористой структурой, который на 90% состоит из воды. Остальной процент формируют хаотично расположенные частицы полезных ископаемых – торфа, песка, глины. Бессистемный порядок залегания горных пород не позволяет рассчитать нагрузку на почву. Исследования грунта на участке помогут выявить такие характеристики местности:

• тип почвенного массива;
• объем грунтовых вод;
• глубину промерзания;
• удаленность водоносного слоя от поверхности.

Полученные данные позволяют определить физические свойства пластов, их толщину и глубину залегания, охарактеризовать изменения грунта за последние несколько лет. На основе геологической экспертизы можно выбрать, какой фундамент построить на болотистой местности.

Подготовительные работы

Прежде чем приступить к строительству дома на болоте, необходимо провести исследование почвы и глубину залегания грунтовых вод в данной местности. Это необходимо для того, чтобы вычислить глубину залегания фундамента.

Торф сильно подвержен усадке

Чтобы правильно выбрать его конструкцию, необходимо просчитать массу самого здания. Грунты в болотистых местах – это торфяники, имеющие сильную усадку. Масса давления дома будет значительной. Надо провести исследование содержания грунта, чтобы определить наличие так называемых «плавунов», которые влияют на подвижность грунтов.

Строя фундамент на болотистой почве, также нужно принимать во внимание климатические условия. Температура воздуха, точнее её колебания сильно влияют на пучность грунтов. При замерзании грунты сжимаются, при оттаивании расширяются, вследствие чего и возникает сила вспучивания.

Какой фундамент лучше использовать на болотистой местности

В каждом конкретном случае выбор определенной фундаментной схемы зависит от состояния почвы, уровня грунтовых вод и разновидностей грунта на конкретном участке. Поэтому, прежде чем принимать решение, необходимо провести разведку и оценку характера грунта, источников грунтовых вод, подтапливающих данную местность, и глубину залегания твердых пластов породы.

Совет! Если вам удастся качественно оценить, почему затапливается данная местность, и как бороться с причинами затопления, вы сможете уменьшить затраты на фундамент на болоте в несколько раз.

В зависимости от результатов исследования можно выбрать наиболее оптимальный вариант фундамента под дом:

• Ленточный фундамент с усиленным водоотведением и глубинным дренажем. Хотя специалисты не рекомендуют применять ленточные формы фундаментных систем для переувлажненной местности, для определенного типа грунта на болоте его можно использовать. Например, для грунта с большим количеством крупного речного песка, при глубоком залегании водоносных слоев и отсутствии природных ключей и родников на поверхности в непосредственной близости к зданию;
• Свайный фундамент на буронабивных или бетонных опорах. При строительстве на болоте такое устройство фундаментного блока зачастую является единственно правильным и надежным вариантом, если грунт размокает до состояния водянистой каши. В этом случае сваи забивают до уровня твердых пластов под дном болота;
• Плавающий или плитный фундамент может использоваться на очень вязких и плотных грунтах при отсутствии затопления местности паводковыми и дождевыми водами.

При выборе конкретной схемы целесообразно выполнить полноценный глубокий дренаж и осушение небольшого участка почвы в несколько квадратных метров. Выкопав яму глубиной в полтора метра, можно попытаться получить представление о грунте болота, на котором вы планируете строить дом.

Предварительные работы

Исследования почвы

Обязательно нужно установить состав грунта и его изменение на разных горизонтах, а также определить залегания водоносов и оценить рельеф местности. Исследование можно провести самому, но лучше привлечь к этому специалистов. Для анализа содержания почв придется пробурить несколько скважин в разных точках, либо выкопать шурфы.

Дренирование участка

Если почва не очень заболочена, достаточно сделать дренирование участка, чтобы избежать подтапливание будущего строения.

В некоторых случаях толщина торфянистого слоя бывает небольшой и его можно просто убрать. Тогда фундамент устанавливается на устойчивой породе, которая находится ниже. Его вид принимают, учитывая прочие технологические или финансовые соображения.

В других случаях придется выбирать из двух вариантов:

• свайного фундамента;
• монолитной плиты.

Окончательно проект утверждают с учетом конструкции строения и суммарного давления на основание.

Виды фундаментов, их достоинства и недостатки

Для болотистой почвы подходит два вида фундаментов:

1. плитный — в виде монолитной железобетонной плиты, залитой на песчано-гравийную подушку;
2. свайный — укрепленный металлическими или железобетонными сваями.

Применение плитного фундамента обеспечивает равномерное распределение веса здания по грунтовому основанию.

На таком фундаменте можно строить все — вплоть до заводских цехов.

Данная технология применима при высоком уровне грунтовых вод, на заболоченных почвах и на неравномерно сжимаемых грунтах. Единственное ограничение к устройству плитного фундамента касается рельефа местности — он должен быть ровным. При наличии уклона плита может элементарно сползти.

Итак, главное достоинство плитного фундамента — высокая несущая способность. К недостаткам технологии можно отнести большой расход материалов — бетона и арматуры — и, как следствие, высокую конечную стоимость фундамента.

Свайный фундамент на болотистом грунте обладает большей универсальностью, чем плитный. Фундамент этого типа может возводиться в любых климатических и погодных условиях и на любых, даже самых сложных, почвах.

Достоинства свайного фундамента:

• возможность применения на участках со сложным рельефом;
• быстрота возведения;
• экономичность.

Есть мнение, что свайный фундамент подходит только для легких зданий, но это не так: увеличением числа опор может быть достигнута несущая способность основания, сравнимая с несущей способностью сплошной плиты. Однако стоимость такого фундамента будет сопоставима со стоимостью плитного основания — следует учитывать этот факт, говоря об экономичности применения свай.

Исследования

Болотистая почва относится к сложным грунтам. Она:

• имеет многослойную, неоднородную структуру;
• состоит из неустойчивого торфа, пучинистой глины и песчаника;
• отличается разной плотностью и высокой водонасыщенностью слоев.

В подобных условиях даже профессионалам бывает трудно определить, какой из фундаментов будет лучше и надежнее сделать на болотистой почве, чтобы он смог выдержать несущие нагрузки от дома. Прояснить ситуацию помогают геологические исследования местности, на которой расположены проблемные грунты.

Для забора почвы, на участке пробуривают несколько скважин – минимум четыре. Их, как правило, располагают по углам будущего дома. Если же предполагается, что его стороны будут слишком длинными, то заборных отверстий придется сделать больше. Скважины для отбора проб выполняют посредством ручного зонда. Покупать его вовсе не обязательно – у приглашенных специалистов такой инструмент наверняка имеется.

Для деревянного дома скважина пробуривается глубиной не менее пяти метров, а для более массивного кирпичного – в пределах восьми – десяти метров.

В ходе выполнения исследовательских работ, еще задолго до того, как строители начнут возводить фундамент на болоте, можно выяснить параметры каждого из залегающих на площадке застройки грунтовых слоев, а именно:

• толщину;
• состав;
• химические и физические характеристики;
• водонасыщенность;
• глубину залегания.

Кроме того, современные методы позволяют понять, каким образом менялась структура грунта в течение последних лет под влиянием сезонных и климатических воздействий. Наиболее важными считаются периоды таяния снега и затяжных дождей. Для наших широт они совпадают с весной и осенью. В это время почва, особенно болотистая, насыщается водой, что наихудшим образом отражается на несущей способности грунта.

Неустойчивость болотистых почв относится к одной из основных проблем, осложняющих возведение на них строений.

Немаловажным показателем является и уровень промерзания почвы, который напрямую влияет на величину заглубления фундамента, монтируемого на торфяном грунте. Значение УПГ является табличным и принимается в зависимости от региона строительства.

Все полученные данные анализируются, после чего озвучиваются в форме рекомендаций. Параметры, определенные в процессе исследований, принимаются в качестве исходных показателей для технических расчетов.

Ограждение на болотистой почве: что учесть

С наступлением зимних холодных дней перенасыщенная водой болотистая почва начинает застывать. По закону физики известно, что вода, превратившаяся в лед, приводит к расширению промерзшего грунта. Тогда любую опору, погруженную в землю, выталкивает сила застывшего грунта. Весной, когда земля оттаивает, поднятые пучением столбы начинает водить, и они не всегда возвращаются обратно на свои места.

Схема размещения сваи

Если опора плохо поставлена на болотистом месте, без учета его особенности, то она продержится недолго, без ремонта и подправок тогда не обойтись.

Чтобы построить устойчивый забор на болоте, сначала следует изучить технологию, как ставить столбы. Именно особенность грунта таких участков вызывает сложность процедуры.

Схема мелкозаглубленного экономичного ленточного фундамента для пучинистых грунтов

Чтобы не пришлось снимать полотна и отрывать столбы для их переустановки, необходимо продумать весь процесс монтажа и предотвратить их крен и падение с последующим разрушением конструкции забора.

Ремонт займет много времени и нервов, а также потребует немалых материальных затрат.

Принцип действия сил пучения

Чтобы опоры для забора при вспучивании грунта не выталкивало, следует соблюдать правильную технологию при установке столбов в болотистых местах.

Схема основных видов свай в зависимости от типа грунта

После определения всех параметров для установки стоек остается выбрать тип обустройства столбов.

Существует несколько не слишком затратных, хорошо зарекомендовавших себя на практике бюджетных способов возведения столбов для заборов в болотистой почве своими руками. Некоторые из них рассмотрим ниже.

Схема бетонирования столбов

Ленточный фундамент для бани

Самый распространенный вариант, который при относительно небольших затратах обеспечивает максимальную устойчивость постройки. Его ключевое достоинство состоит в том, что можно ставить на большинстве грунтов, включая пучинистые почвы.

Свое наименование данное основание получило из-за внешнего облика. По сути, этот тип фундамента под баню представляет собой ленту из бетона с прямоугольным или квадратным сечением. Она проходит вдоль всего строения и внутри него в районе перегородок. Чтобы основание было предельно прочным, ширина ленты минимум на 10-15 см превышает аналогичный показатель стенового перекрытия.

Основание данного типа может быть монолитным и блочным. В первом варианте оно представляет собой единую конструкцию, во втором – сборную. Это означает, что несколько бетонных блоков укладывают на грунт, образовывая ленточное основание.

В зависимости от глубины залегания различают мелкозаглубленный ленточный фундамент для бани и с полным заглублением. В первом случае бетонная конструкция погружена в грунт не более чем на 30-40 см. Во втором случае – бетонные блоки находятся ниже уровня промерзания почвы в среднем на 15-20 см.

Обустройство плитного фундамента

Универсальным решением для болотистых участков является использование «плавающего» фундамента, представляющего собой толстую монолитную армированную плиту. В процессе возможных подвижек грунтов она перемещается целиком. При этом смещающие вертикальные и горизонтальные нагрузки на здание, возведённое на подобном фундаменте, не передаются.

В силу высокой стоимости строительства и его технической сложности экономически обоснованным является выбор подобного фундамента на болоте под дом. Подсобные строения возводятся на свайных фундаментах различных типов.

В целях минимизации воздействия подпочвенных и грунтовых вод на подобной местности под плитой выполняется подушка из щебня.

Алгоритм изготовления

1. Подготавливается рабочая площадка (выравнивание и расчистка).

Затем выполняется строительство подушки из крупного щебня толщиной до 1000 мм. Допустимо, в отдельных случаях, использовать для её обустройства имеющийся строительный мусор. Рекомендуется, чтобы она уплотнилась (вылежалась) естественным путём. На это может потребоваться не меньше 12 месяцев. Возможен вариант уплотнения почвы с использованием тяжёлой техники (если она может быть использована с учётом характеристик грунта).

2. Поверхность отсыпанного и уплотнённого щебня горизонтируется и подвергается бетонной подготовке. (Выполняется строительство опалубки и тонкослойная заливка, с последующим выравниванием поверхности бетона).

Далее следует технологический перерыв на несколько дней для схватывания и частичного химического высыхания бетона, уложенного на болоте (набор прочности).

Затем поверхность бетонной стяжки утепляется с использованием плитных утеплителей (например, «Пеноплекс») с толщиной листов 50-100 мм.

Слой теплоизоляционного материала укрывается геотекстилём с перехлёстом полотен на 100 мм и их сваркой. Данный материал обеспечивает формирование основы для настила гидроизоляционных материалов и защищает последние в случае возможного разрушения основы из бетона (подготовки).

3. Настилается рулонная гидроизоляция. Это могут быть плёночные диффузионные мембраны на основе полимеров.

Она защитит фундамент от возможного проникновения капиллярных (вариант, подпочвенных) вод, поступающих из почвы, и, благодаря своим свойствам, обеспечит отвод влаги от фундамента.

Рулоны настилаются с нахлёстом и свариваются (парный параллельный шов). Карман, остающийся между ними и наполненный воздухом, позволяет проконтролировать герметичность сварочных работ. Торцы кармана также заваривают.

4. Уложенный слой гидроизолятора накрывают геотекстилём, поверх которого настилается толстая ПЭ плёнка (для теплиц). Полотна плёнки клеятся строительным скотчем (двухсторонним).

Подобный слоёный пирог обеспечивает свободное перемещение плиты по основанию и защищает бетон от точечных нагрузок механического характера и влаги.

Выполняется строительство опалубки под заливку основного тела плиты (съёмная или несъёмная). В последнем случае её собирают из щитов, имеющих специальное утепление. Опалубка усиливается внешними подкосами, чтобы исключить нарушение геометрии внешней стенки плиты. По опалубке размечается уровень заливки.

Практика показывает, что требуемая минимальная толщина плитного фундамента, который возводится на составляет ≥ 300 мм.

5. Армирующий каркас собирается из арматуры повышенной прочности. Пруток обязательно должен иметь рифление. Рекомендованные диаметры (12-16) мм.

Пруток нарезается по размерам и укладывается сеткой на пластиковые направляющие (оптимальный шаг 150 мм).

6. Заливка проводится единовременно. В противном случае могут возникнуть швы, являющиеся генераторами деформации.

Раствор требуется обработать вибратором для удаления воздуха (сначала глубинным вибратором, потом виброрейкой). Получается ровная поверхность.

7. Химическое застывание бетона на местности (набор 100% расчётной прочности) занимает 28 суток. На протяжении этого времени за бетоном требуется уход (защита от преждевременного высыхания, излишнего охлаждения и т.п.). Поэтому вся поверхность накрывается защитной плёнкой (ПЭ).8. После того, как бетон созрел, осуществляется защита торцевых частей плиты от возможного воздействия влаги (обмазочная гидроизоляция на основе полимеров). Затем их утепляют плитами ЭППС (приклеивают листы пеноплекс нужных размеров).

Важные рекомендации по строительству заборов на разных видах грунтов

Рассмотрим более подробно, на что следует особенно обращать внимание при строительстве, и какие могут быть непредвиденные обстоятельства по ходу строительных работ на определенном виде грунта.

Суглинки – это вид, занимающий промежуточное место между песком и глиной, так что при строительстве понадобится больше ориентироваться на те требования, которые предъявляются к фундаментам на глиняной почве, в таком случае возведенное строение будет стоять надежнее.

Глинистые почвы – одни из самых сложных для строительства. Они могут сжиматься, размываться, деформироваться при больших морозах. Поэтому при возведении заборов необходимо делать такой фундамент, чтобы он был глубже, чем максимальный уровень промерзания.

Хрящевые грунты очень надежны в плане строительства. Они не подвержены размытию, так как содержат много гравия. Для забора достаточно будет заглубиться на 0,5 м, чтобы ограждение стояло долго и надежно.

Песчаные грунты плохо промерзают и пропускают воду вместо того, чтобы размываться самим. Однако основной их недостаток – они могут сильно проседать. Поэтому фундамент под забор нужно делать относительно глубоким – 0,7 м.

Скалистые грунты – одни из наиболее надежных для строительства. Они лишены тех недостатков, которыми обладают прочие виды – не деформируются, не проседают и не размываются. Это как раз тот тип грунта, где можно обойтись вообще без фундамента, просто забив опоры в землю.

Болотистые местности можно охарактеризовать как грунты, склонные к размытию, глубокому промерзанию зимой и деформации. Поэтому забор и фундамент, который можно установить на таком виде почвы, рассмотрим отдельно. 

Возведение свайного фундамента

Необходимый инструмент:

• строительный уровень;
• лопаты;
• бур;
• лом;
• кувалда и молоток;
• болгарка.

Фундамент свайного типа разрабатывался специально для болотистой местности, однако строительство обходится недешево. Работа почти всегда требует проведения сложных работ, инженерных изысканий и аренды специального оборудования.

Устройство ростверка столбчатого фундамента.

Но в этом случае цель оправдывает средства, ведь сваи отлично защитят конструкцию от негативных внешних факторов. При помощи специальной техники или кувалды элементы конструкции вбиваются в почву на требуемую глубину. Иногда применяют буронабивные сваи. Они по своей форме похожи на большие шурупы или саморезы. При их использовании забивать ничего не надо, придется только вкручивать.

Сами сваи довольно длинные, благодаря чему они пересекают опасные грунтовые зоны и попадают в слои, имеющие намного большую несущую способность. Получается, что свая будет упираться в надежное основание. В редких случаях применяют сваи из дерева, но профессионалами это делать не рекомендуется (дерево плохо переносит воздействие воды).

Оптимальным вариантом для устройства фундамента на болотистом грунте будет использование железобетонных свай. Изделия, выполненные согласно всем нормам и правилам, могут прослужить очень долгое время. Естественно, ограничения в сроке службы есть, но скорее высушится болото, чем разрушится бетон, выполненный по современным стандартам.

После забивки свай приступают к устройству ростверка. Обычно для болотистой местности его выполняют в форме железобетонной плиты с заранее проделанными под свайные элементы отверстиями. Наличие ростверка необходимо для распределения нагрузок, оказываемых на основание весом здания. Следующим шагом приступают к строительству стеновых конструкций, перекрытий, крыши и других компонентов сооружения. Здесь следует помнить, что нагружать основание стенами можно только тогда, когда бетон наберет необходимую прочность. Это произойдет по истечении 2-3 недель.

Зачем учитывать тип грунта на участке?

Перед началом работ необходимо провести исследование грунта. Это поможет правильно определить, какой тип основания подходит, какие нагрузки он способен выдержать. Грунт на участке не должен проседать или испытывать максимальные пучения.

Почва должна быть однородной, в таком случае не произойдет никаких деформаций конструкции, проседаний, неравномерной усадки.

Фундамент под баню какой лучше.

Схема устройства свайного фундамента.

Не рекомендуется проводить строительные работы на торфяниках, на сильно илистой почве, на песке, так как даже свайный фундамент не всегда сможет обеспечить требуемую надежность. Если нет выбора, придется часть грунта на участке полностью заменить на подушку из крупного песка. Этот слой обязательно проливают водой и утрамбовывают. Оптимальными могут быть два варианта:

• для водонасыщенного грунта надо выбирать свайный фундамент из металлических винтовых свай;
• для участков с высоким уровнем грунтовых вод предпочтительнее монолитный плитный фундамент, который часто называют плавающим;
• для прочих типов грунта можно использовать ленточный, простой опорный, обычный плитный фундаменты.

Глубина фундамента не должна быть меньше 50 см, так как зимой такая конструкция может быть просто вытолкнута наверх, а весной и летом она будет немного проседать из-за оттаивания влаги в грунте. Чтобы этого не произошло, необходимо заранее спроектировать основание, определить глубину конструкции.

Ленточный заглубленный фундамент на пучинистых грунтах с заложением на глубину промерзания

Заглубленный фундамент

Такое основание часто практикуют при возведении небольших зданий, ведь имеет сразу ряд ключевых недостатков:

• Слишком большая боковая поверхность способствует увеличению нагрузки на стены конструкции;
• Слишком высокая стоимость установки, потому что нужно рыть глубокие траншеи и обезопасить стенки от обвала;
• Дорогие строительные материалы;
• Нужно проводить сложные расчеты уравновешивания сил пучения и массы самого здания.

Это материалоемкие и трудоемкие основания, не спосбоные обеспечить оптимальную защиту здания от воздействия почвы. Но при этом они практикуются в относительно холодных регионах, где граница промерзания расположена высоко, а под ней идет твердый шар породы. В случае правильного использования технологии, подошва бетонного основания трапециевидной формы устанавливается непосредственно внутри твердой породы, которая уже не подвержена пучению.

Предлагаем ознакомиться Расстояние от бани до забора [СНиП]: правила постройки

Защиту от боковых подвижек устраняют методом углового армирования с использованием промежуточных бетонных балок. Также ленточные заглубленные фундаменты часто используют, когда нужно построить здание с подвальными помещениями.

Плитный фундамент

Плитный фундамент на болотистом грунте применяется крайне редко. Под действием большой тяжести плита выдавливает нижележащие слои основания.

Для укладки плиты выполняют следующие действия:

Устройство плитного фундамента

• Проводят осушение болотистого участка под строительство котлована путем создания системы дренажей – комплекс каналов. Дно канав имеет уклон в сторону понижения. На самом низком участке выкапывают приёмный колодец.
• Из осушенного участка удаляют торф или другой слабый грунт.
• Дно котлована под плитное основание застилают гидроизоляционным материалом.
• Поверх гидроизоляции насыпают дренирующий состав. Толщина слоя от 20 до 50 см. Он предназначен для восприятия и распределения нагрузки от плиты. В качестве подушки используют крупнозернистый песок или мелкую гальку.
• На песчаную подушку укладывают геотекстильный материал. Он предназначен для защиты песчаной подушки от перемешивания с вышележащими слоями.
• Перед созданием плиты насыпают щебень или гравий. Толщина слоя — от 20 до 40 см. Щебень предназначен для равномерной передачи нагрузки от опоры на основание.
• Поверх щебня укладывают теплоизоляцию.
• По теплоизоляции выполняют армирующий каркас для плитного ростверка. Он служит для увеличения прочности и жёсткости бетонной плиты.
• Арматуру плитного ростверка заливают бетонной смесью.

Толщину плиты определяют расчётным методом. Мощность бетона плитного основания достигает 150 см.

Как исследовать грунт самостоятельно?

Углубляться в подробности геодезических изысканий дачникам не целесообразно. Частным застройщикам необходимо провести ряд простых мероприятий:

• отбор земляного материала из четырех скважин. Глубина бурений составляет 5 м для конструкций из древесины, 8 м – для габаритных каменных построек. Зондировать поверхность лучше весной, когда в ней содержится максимальное количество влаги.
• механический анализ проводится путем забора небольшого кусочка земли. Он раскатывается в руках и сгибается в кольцо. Распавшийся элемент свидетельствует о песчаниках, нестойкий – о суглинках, плотный – о глине;
• осмотр растительности. На чрезмерно увлажненных болотистых почвах присутствуют багульник, голубика, осока, морошка, хвощ и другие культуры.

Исследования и определение типа грунта предусматривают определение перемены УГВ.