Грунт для фундамента

Современные методы строительства позволяют возводить здания практически в любой местности – на болотистых участках, на песке, в условиях вечной мерзлоты и так далее. Нужно только правильно подобрать фундамент под соответствующий тип грунта. Конструкция должна быть прочной, устойчивой и способной выдержать высокие нагрузки.

В этой статье мы расскажем о том, каким должен быть грунт для фундамента, на какие его свойства следует обратить внимание, а также в каких случаях родной грунт не подойдет в качестве основания под фундамент.

Требования к грунту под фундамент

Наиболее распространенной ошибкой при строительстве домов и других построек на садовых участках является то, что в расчет не берут геологические особенности грунта. Это может привести к таким последствиям как деформация и разрушение фундамента, появление трещин в стенах и так далее.

Перед началом строительства важно произвести геологические изыскания. Лучше доверить эту работу профессионалам.

При изучении особенностей грунта на участке обращают внимание на такие характеристики:

• Вид
• Связность
• Плотность
• Несущую способность
• Прочность на сжатие (для скальных грунтов)
• Водопоглощение и водопроницаемость
• Водостойкость
• Склонность к вертикальной и горизонтальной деформации
• Пучинистость

Подробнее о значении каждой характеристики вы прочитаете дальше.

Вид

Все грунты разделяются на 2 большие группы:

• Скальные
• Дисперсные

Скальные грунты – это самое надежное основание под фундамент любого типа. Они представляют собой                сплошной массив горной породы, иногда покрытый трещинами. Их основной недостаток – трудности при рытье котлована, требуется специальная техника. Встречаются скальные грунты нечасто, в основном в горных районах.

Дисперсные грунты бывают:

• Крупнообломочными (гравелистыми, галечниковыми, валунными)
• Хрящеватыми
• Глинистыми (суглинок, супесь, глина)
• Песчаными (крупнозернистыми, среднезернистыми, мелкозернистыми или пылеватыми)
• Лессовыми
• Органическими (торфяными либо илистыми)

Для фундаментов лучше всего подходят крупнообломочные, хрящеватые и песчаные грунты. Глина и суглинок также служат надежным основанием, но при определенных условиях. Уровень грунтовых вод должен быть низким, сама глина не должна содержать мергелей и набухать.

На супесь и мелкий пылеватый песок фундаменты лучше не ставить. Эти грунты при увлажнении или под воздействием вибрации обретают текучесть и превращаются в плывуны. Здание может легко смещаться в горизонтальной плоскости.

Лессовые грунты представляют собой глину с очень мелкими частичками. Их основной недостаток – просадочность. Они уменьшаются в объеме даже под собственным весом. Сооружать фундаменты на таком грунте можно лишь после тщательной трамбовки. На них рекомендуют возводить здания в 1-3 этажа из легких материалов.

Илистые и торфяные грунты с органикой как основание под фундамент использовать запрещено. Они быстро проседают. Органические вещества постепенно разлагаются, что может вызвать смещение грунта и разрушение здания.

Связность

Первично связными считаются скальные грунты. Они образуют сплошной массив каменистой породы. Химические связи в таких грунтах образуют жесткие кристаллические решетки.

Вторично связные грунты – это конгломераты. В их состав входят отдельные элементы – куски горной породы, песок, глина. Они скреплены между собой природными цементирующими веществами, чаще всего глиной. Прочность таких грунтов меньше, чем у первично связных. Они могут легко разрушаться под незначительным давлением. Некоторые конгломераты можно разломать даже руками.

Связные грунты служат надежным основанием для фундамента. На них можно строить здания из любых материалов.

Плотность грунта

Чем плотнее грунт, тем меньшую усадку он дает. В местах природного залегания уплотнение пластов идет столетиями. Привозной грунт довольно рыхлый. Поэтому его нужно послойно трамбовать. Только после этого на утрамбованный материал можно устанавливать фундамент.

Несущая способность

Несущая способность – это давление, которое выдерживает единица площади грунта без просадки и деформации. Самый высокий показатель у скальных грунтов и конгломератов. Низкая несущая способность у суглинка, супеси, лессовых грунтов.

Лучше всего определять показатель непосредственно на участке, хотя можно ориентироваться и таблицы для каждого конкретного грунта.

От несущей способности зависит проект дома. Если она низкая, желательно использовать легкие материалы, заменять монолитный или ленточный фундамент свайным. При возможности слабый грунт удаляют и заменяют его более прочным.

Прочность на сжатие

Этот показатель определяется только для скальных грунтов. Он может снижаться, если в массиве много трещин. В большинстве случаев прочности вполне хватает, чтобы построить коттедж в 2-3 этажа (а для частного жилищного строительства выше и некуда).

Водопоглощение и водопроницаемость

Прочность и несущая способность влажных грунтов часто снижаются. Это происходит потому, что вода разрушает связи между отдельными частицами грунта, уменьшает трение и увеличивает скольжение зерен относительно друг друга.

Поэтому так важно определить их естественную влажность и способность поглощать воду. Характеристики во многом зависят от пористости и плотности. В глинистые грунты влага проникает через капилляры, они практически не бывают сухими. Хорошо пропускают воду крупнозернистые песчаные грунты.

Водостойкость

Растворимые соли могут присутствовать в любом грунте. Большое количество их выявляют в массивах с примесью гипса или доломита. Засоленный грунт легко разрушаются при воздействии воды. Вследствие этого возникает неравномерная усадка грунта, фундаменты разрушаются.  Поэтому при изучении геологии количество растворимых солей следует определить в лаборатории.

Склонность к горизонтальной и вертикальной деформации

Способность к деформации – это характеристика дисперсных грунтов. Частицы могут под давлением смещаться по отношению друг к другу. Такое свойство ярко выражено у супесей и мелкозернистого песка. Увлажненная глина набухает и увеличивается в объеме. Деформации происходят в вертикальной плоскости.

На участке редко встречается монолитный грунт – обычно в нем попадаются разные пласты и включения. Это ведет к неравномерной деформации. Если она существенная и не компенсируется фундаментом, на стенах могут возникнуть трещины. Основной способ уменьшить явление – хорошо утрамбовать грунт и защитить его от влаги.

Пучинистость

При замерзании влажный грунт увеличивается в объеме. Это явление называется пучинистостью. Такой характеристикой обладают практически все грунты с пористой структурой. Наиболее ярко она проявляется в глине, суглинках. В меньшей мере пучинистости подвержены пески, крупнообломочные и скальные грунты.

Пучинистый грунт при замерзании поднимается вместе с фундаментом. Он может оказывать и боковое давление на бетон. Чаще всего массив увлажнен неравномерно, состоит из разных видов грунта. Поэтому пучение в отдельных местах может быть не одинаковым. Это провоцирует не только подъем фундамента, но и его деформацию, появление трещин.

Фундаменты на разных типах грунтов

Как мы уже говорили в начале статьи, современные технологии позволяют заложить фундамент и построить дом на участке с любым типом грунта. Проблема возникает только в смете. Иногда фундамент стоит дороже, чем весь дом.

Мы приведем несколько решений фундамента для разных типов грунта.

Скальный

На скальном грунте выгоднее всего делать ленточный фундамент мелкого заложения. Это позволяет сэкономить как на бетоне, так и на земляных работах.

Еще один вариант решения – свайный фундамент. Для вбивания свай нужно нанять буровую машину. Зато затраты на сам фундамент будут минимальными.

Крупнообломочные и хрящеватые грунты

На таких грунтах можно делать любой фундамент (ленточный, монолитный, свайный). Заложение лучше выбирать мелкое. Крупнообломочные грунты могут смещаться по горизонтальной плоскости. В первую очередь это относится к галечнику. Для устранения недостатка грунт нужно дополнительно утрамбовать, можно сделать подушку из песка, отсева или мелкого щебня. Частицы малого диаметра заполнят пространство между крупными обломками и после уплотнения создадут эффект расклинцовки.

Глинистые

Основной недостаток таких грунтов – склонность к пучению. Но его можно решить, правильно выбрав конструкцию фундамента.

Подойдут такие варианты:

• Ленточный фундамент глубокого заложения (ниже глубины промерзания)
• Монолитная плита
• Столбчатый фундамент

Самое выгодное решение – плитный и столбчатый фундамент. Ленточный можно делать только в местах, где глубина промерзания не превышает 1,2-1,4 м.

Чтобы избежать деформации глинистых грунтов, нужно защитить их от влаги. При высоком уровне водоносного горизонта оборудуют подземный дренаж. Если влага поступает лишь от осадков, достаточно сделать отмостку шириной 1-1,5 м с ливневкой по периметру.

Песчаный

На песчаном грунте с крупными и средними зернами можно установить любой вид фундамента. В частном строительстве отдают предпочтение ленточному мелкого заглубления. Но следует учесть, что песок тоже может пучиниться при сильном увлажнении. Поэтому вокруг дома следует сделать широкую отмостку. При высоком уровне грунтовых вод оборудуют подземный дренаж.

Лессовый

Этот тип грунта относится к просадочным. Оптимальное решение для него – столбчатый или свайный фундамент. Его можно соорудить на участке, где массив лесса небольшой, а под ним есть более прочный грунт. В противном случае лучше уложить монолитную плиту.

Слабый просадочный грунт можно уплотнить трамбовкой. Более сложные способы – цементация или силикатизация. Они требуют специального оборудования, которое обслуживает бригада профессиональных рабочих.

Илистые и торфяные

Это самые сложные для закладки фундамента грунты. Ил и торф содержат много органики. Поэтому на них нельзя закладывать фундамент.

Есть несколько вариантов решения на таких участках:

1. Полностью изъять грунт и заменить его на более прочное основание
2. Вбить сваи

Первый вариант подойдет, если массив органического грунта небольшой.

В качестве замены используют:

• Скалу
• Гравелистый грунт
• Песок
• ПЩС

Грунт для замены следует выбирать, ориентируясь на цену и доступность. В Свердловской области по невысокой стоимости можно купить скалу, гравелистый грунт или дресву. А вот качественный песок найти труднее и цена у него выше. В других регионах песок может быть самым доступным материалом.

Суглинком или глиной замену торфянистого грунта делать нежелательно. На таких участках грунтовые воды зачастую подходят близко к поверхности. Они будут подтапливать основание, вызывать набухание и пучение грунта.

Насыпной грунт нужно тщательно послойно утрамбовать. На него лучше всего положить монолитную плиту. При большом массиве торфяника вбивают сваи. Они должны опираться на более прочный грунт. Вариант со сваями зачастую стоит дешевле.

Фундамент на участках с высоким водоносным горизонтом

При высоком расположении грунтовых вод нежелательно делать мелкозаглубленные фундаменты. Они также не подходят для участков, которые часто подтапливаются. Вода может размывать основание, оно проседает и теряет свою прочность.

Оптимальные варианты фундамента при высоком расположении водоносного горизонта и на подтапливаемых участках:

• Глубокий ленточный
• Свайный
• Монолитная плита

На таких участках советуют делать комплексный дренаж – подземный и поверхностный для отведения осадков.

В большинстве случаев фундамент устанавливают на родной грунт. Замена – это крайний вариант, который обойдется довольно дорого. Перед началом работ обязательно нужно проанализировать геологию участка, сделать смету. Ведь в каждой ситуации есть несколько вариантов решения. Только после этого, сопоставив цену и надежность, нужно выбирать тип фундамента.