Фундамент на болоте и торфянике для строительства дома – очень тяжелый случай. Построить дом на торфе очень сложно, но… невозможного для строителя – нет. Что плохого в болотистых местностях и торфяниках – это наличие заболоченных грунтов, перенасыщенных влагой, имеющих в составе как органическую массу, так и мелкозернистую структуру. Все это располагает к образованию как истинных, так и ложных плывунов. Все болотные грунты зимой пучит, а весной грунтовые воды поднимаются и их размывают. Мощность пластов слабых болотистых грунтов зачастую оказывается слишком большой, и устройство свайных фундаментов может стать не просто неэкономичным из-за глубокого залегания слоя плотного грунта, но и невозможным для частного строителя технически.
Типы фундаментов на болоте и торфянике
В случае, если заболоченный грунт имеет толщину не больше двух метров, и геологические исследования это подтвердили, более экономичным будет фундамент на буронабивных сваях или по технологии ТИСЭ, аналогично фундаментам на плывунах небольшой мощности. Глубина заложения свай в этом случае принимается ниже слабых болотных грунтов (но не выше ГПГ), условие опирания сваи на твердые слои грунта обязательно. Уширение - пятка на концах свай не позволяет силам морозного пучения выдавить их из земли. Устройство обвязки – ростверка по верху свай уменьшает горизонтальные подвижки и придает жесткость фундаментной конструкции.
Для оснований с любой глубиной заболоченного грунта подходит монолитная плавающая плита. Это единственный фундамент, который благодаря своей конструкции не борется с грунтами основания, а двигается вместе с ними. Цельная плита поднимается и опускается при горизонтальном движении грунтов, сохраняя цельной и свою конструкцию, и строение, на нее опирающееся.
Но это не отменяет необходимости снижения влияния на плиту грунтовых вод. Создание высокой подушки из песка, ПГС или щебня - обязательное условие надежной работы фундамента. Подушка выполняет несколько задач – служит дренирующим слоем, амортизатором и распределяет неравномерные нагрузки от грунтов основания на монолитную плиту.
Технология плитного фундамента на подушке
Расчистка площадки строительства, уборка мусора, срезка верхнего слоя растительного грунта, если он есть. Заглубление лучше не делать, чтобы не создавать условий для затопления. Нижний слой подушки часто делают из строительного мусора – бетонного лома, камня и т.п., так как материала понадобится много. Высота подушки нужна не менее метра. Лучший материал – лещадный щебень крупных фракций. После отсыпки подушка должна пройти период самоуплотнения – не менее года. Механическое уплотнение щебня возможно только прокаткой тяжелой техники.
Щебеночную поверхность планируют и устраивают бетонную подготовку из бетона М100 толщиной 100 мм. Подготовка служит только для выравнивания основания под плитный утеплитель, поэтому ее можно выполнять как из тощего бетона, так и из раствора. Подготовку оставляют до полного схватывания - от суток до трех, в зависимости от температуры воздуха.
Устройство теплоизоляционного слоя из плитного утеплителя – экструдированного пенополистирола или пеноплекса толщиной 100 мм. Пенопласт для этой цели применять намного хуже, так как во влажной среде и под нагрузкой он прослужит недолго. По утеплителю настилают плотный геотекстиль в один слой, с нахлестом 150 мм. Полосы геотекстиля должны быть надежно скреплены сваркой. Данный слой нужен для обеспечения сохранности гидроизоляции.
Для устройства гидроизоляции применяют полимерные диффузионные пленочные мембраны. Свойства мембран позволяют им не только пропускать влагу из фундамента за счет структурного строения и паропроницаемости, но одновременно перекрывать доступ к фундаменту грунтовым водам и капиллярной влаге. Укладывают мембрану, начиная от края площадки, складки и перекосы устраняют. Полосы укладывают встык с воздушным карманом и закрепляют сваркой, специальным сварочным аппаратом для сварки полимерных рулонных материалов. Возможно применение строительного фена. Конструкция шва - внахлест с воздушным карманом шириной 20-25 мм, ограниченным двумя параллельными непрерывными швами. Перед проверкой герметичности шва торцы кармана сваривают.
Для проверки герметичности и прочности шва необходим компрессор, манометр с клапаном и шланг с иглой. Иглу вводят в воздушный карман и нагнетают воздух до определенного давления. Давление для проверки мембран толщиной до 1,5 мм достаточно 1,5 атм, для мембран толщиной 2 мм – 2 атм. Время выдержки – 20 минут, все это время давление не должно снижаться. Если наблюдается снижение давления – шов проваривают еще раз и повторяют проверку. После того, как вытащили иглу, место прокола заваривают «заплаткой» из материала мембраны. Качество гидроизоляции – одно из обязательных условий надежной работы фундаментной плиты в условиях высоких агрессивных вод на заболоченной местности.
На мембрану сверху укладывают еще один слой геотекстиля со сваркой швов. На слой геотекстиля укладывают слой толстой полиэтиленовой пленки, проклеивая все стыки двусторонним скотчем. Выполненный многослойный пирог под плитой выполнит несколько задач: даст ей возможность «скользить» на основании, обеспечит ее гидроизоляцию и защитит бетон от локальных механических усилий.
Устройство опалубки плиты. Возможно применение как деревянных элементов – доски и бруса, так и несъемной пенополистирольной опалубки, которая обеспечит плите дополнительную боковую теплозащиту. Опалубку выставляют по уровню и раскрепляют подкосами из бруса или доски. Для крепления деревянной опалубки используют гвозди и саморезы, причем шляпки должны быть внутри опалубки. На опалубке отмечают верхнюю границу бетонирования плиты. Опалубка должна быть прочной и выдержать всю динамику бетонирования, заливку смеси и ее уплотнение. Перед началом бетонирования опалубку и все элементы крепления еще раз проверяют на прочность и устойчивость.
Армирующий каркас для плиты, работающей на грунтовом основании в условиях заболоченных грунтов, назначают усиленной прочности. Используют для рабочих стержней только арматуру периодического кольцевого или четырехстороннего серповидного профиля. Диаметры и шаг стержней назначаются по расчету, в зависимости от веса дома и районных ветровых и снеговых нагрузок. Примерный диаметр рабочей арматуры 16-18 мм.
Соединять арматурные стержни предпочтительно способом вязки, проволокой или пластиковыми хомутами. Объемы вязки значительны и потребуют много времени, поэтому практично будет приобрести крючок-полуавтомат. Нижний ярус рабочей арматуры устанавливают на фиксаторы – пластиковые стульчики. Фиксация необходима для выдерживания защитного слоя. Применение в качестве фиксаторов дерева, камня и прочих подсобных материалов снизит себестоимость крайне незначительно, но на прочности бетона плиты скажется отрицательно. Кирпич, особенно силикатный, в качестве фиксаторов применять недопустимо.
Непрерывное бетонирование плиты – основное условие ее прочности и долговечности. Заливать плиту необходимо в одну смену, не допуская образования рабочих (холодных) швов. Все швы плиты – слабые места и возможные участки деформаций. Приготовление бетона своими силами в таких объемах едва ли рационально, да и вряд ли возможно. Бетонную смесь практичнее заказать готовую. Для укладки бетона нужна техника, при большой площади плиты возможно – бетононасос. Укладку производят с вибрированием глубинными вибраторами и виброрейкой. Вибрирование не заканчивают, пока из бетонной смеси не прекратится выделение пузырьков воздуха или не появится на поверхности цементное молочко.
Уход за бетоном очень важен. В течении 28 суток бетону создают условия для твердения – обеспечивают оптимальную температуру и влажность, а так же защиту от механических воздействий, солнечной радиации и ветра. Первые сутки, до схватывания, бетон нужно защищать также и от дождя. После схватывания бетон нужно поливать водой и защищать от испарения укрытием впитывающего воду материала – геотекстиля, мешковины, а сверху – толстой полиэтиленовой пленкой. При значительных перепадах среднесуточных температур необходимо укрывать бетон на ночь теплоизолирующим материалом.
Оптимальная относительная влажность для бетона, набирающего прочность – 90 - 100%, температура – 18⁰С - 20⁰С. При температуре воздуха свыше 25⁰С бетон нужно охлаждать поливом водой во избежание появления температурно-усадочных трещин. Поливают бетон и все доступные поверхности опалубки, причем полив нужен постоянный, а не периодический.
Через 28 суток выполняют боковую гидроизоляцию фундамента и горизонтальную гидроизоляцию – по верху плиты. Перед нанесением обмазочной гидроизоляции готовят поверхность – обеспыливают, при наличии раковин и трещин заделывают их цементно – песчаным раствором, затем наносят праймер или проникающую грунтовку для улучшения адгезии, за два раза. После полной просушки выполняют обмазочную гидроизоляцию битумной или битумно – полимерной мастикой. Боковые поверхности фундаментных плит, залитых в съемной опалубке, дополнительно теплоизолируют плитным утеплителем – пеноплексом или экструдированным пенополистиролом на клею, реже применяют напыляемый пенополиуретан. Теплоизоляция в данном случае не только выполняет свою прямую функцию, но и служит защитным слоем для гидроизоляции, предохраняя ее от механических воздействий, а также дополнительной гидроизоляцией. Надежная гидроизоляция бетона в условиях работы фундамента на болотистых водонасыщенных грунтах - обязательное условие для долговечности плиты.
Монолитная плавающая плита для строительства дома на торфянике и заболоченном основании – вариант надежный и проверенный. Экономически – плита один из самых затратных фундаментов, и требует как значительных материальных, так и немалых трудозатрат. Но по надежности в эксплуатации плитный фундамент не имеет равных, при условии правильной технологии работ и применения качественных материалов. И конечно, все расчеты по назначению толщины плиты и густоты армирования лучше доверить специалистам.
Дом можно построить в любой местности. Хорошо, если там есть устойчивый грунт и монтаж фундамента может выполняться по обычным стандартным нормам и требованиям. Другое дело – это неустойчивые, болотистые почвы. Здесь требуются дополнительные затраты не только на оборудование, но и на правильную проектировку с учетом специфичности места строительства. Болотистая местность не самое подходящее основание для строительства. Но и здесь, при соблюдении всех норм и требований, можно вывести качественный крепкий фундамент, который будет служить надежным основанием для дома долгие годы. Основное требование – это правильная технология строительства фундаментов на неустойчивой, влажной почве. В статье подробно изложено, какое основание выбрать под фундамент на болотистой почве, планируя строительство в таком проблематичном месте.
Болотистая почва – непростое основание для фундамента. В этом случае может быть применено два вида фундаментов: свайный и плитный. Свайный фундамент укрепляют металлическими или бетонными сваями, плитный выполняется в виде монолитной железобетонной плиты, которая заливается на песчано-гранитную подушку.
Плитный
Плитный фундамент предназначен для обеспечения равномерной нагрузки здания на все основание плиты. Такое основание выдерживает усиленную нагрузку и применяется не только в индивидуальном, но и в промышленном строительстве.
Плитная технология применима на сильно заболоченных почвах, неравномерно сжимаемых грунтах, при высоком подходе грунтовых вод. Однако, недостаток такого фундамента в нецелесообразности установки его в местах склонов. При наличии даже небольшого уклона плита может «сползти». К особым достоинствам плитного фундамента относится его высокая несущая способность. Недостаток здесь только в повышенном расходе материалов, что для индивидуального строительства является весьма болезненным фактом.
Для заливки такой основы фундамента потребуется в разы большее количество арматуры и бетона, чем при монтаже фундамента на твердых почвах, что, естественно, повлечет за собой увеличение всей конечной стоимости постройки.
Свайный
Установка на болотистой местности свайного фундамента более разумна и имеет свой плюс в сторону неровной местности. Сваи можно ставить в любом труднодоступном месте, на склонах, на любой технически сложной почве. В числе достоинств фундамента на сваях не только его монтаж на труднодоступных участках со сложным рельефом и неустойчивым грунтом, плюсом является быстрота монтажа свай и приемлемая цена.
Мнение о том, что свайный фундамент больше подходит для малых, облегченных конструкций неверна. При увеличении числа опор достигается максимально высокая несущая способность основания, ничем не уступающая параметрам плитной основы. Однако, при этом увеличатся затраты на такой фундамент и его себестоимость сравняется с плитным. При строительстве усиленных, тяжелых конструкций всегда следует принимать во внимание этот факт, если идет речь об экономичности свайного основания фундамента.
Подготовительный этап
На первом этапе строительства проводят полномерное исследование почвы. Для этого может применяться ручной зонд, с его помощью проводят забор образцов грунта. Такой метод используется при строительстве легких деревянных зданий и построек.
Зонд опускают в скважину 5 м глубиной. При капитальном строительстве каменных или кирпичных домов требуется серьезная геологическая разведка. При этом глубина замеров 8-10 м. Скважины для замеров располагают по углам будущего строения. Таких промеров (скважин) должно быть не менее четырех. Определяют показатели состава грунта и глубины залегания его пластов; уровень, количество и состав грунтовых вод. Необходим еще один показатель – это точка промерзания грунта.
Верхние слои болотистого грунта, в основном, торфяные. Следом могут располагаться глина и песчаник. Торф пористый, абсолютно неплотный материал с низким сопротивлением сжатию и повышенной неустойчивостью. При небольшой толщине слоя, торф убирают и ставят основание фундамента на нижних твердых породах. Это мелкозаглубленное основание. Его особенность в расположении плиты под фундамент выше точки промерзания грунта. Такое основание подходит для легких построек.
Мелкозаглубленный фундамент устраивается так, чтобы он мог немного подниматься и опускаться при процессах пучения, происходящих в грунте. Благодаря этому он не трескается и сохраняет свою форму. Это основание не применяется для кирпичных и каменных домов. Если слой торфа на участке под строительство достаточно глубокий (более 5 метров) необходимо применять укрепление фундамента сваями.
Не только торфяной слой является проблемой при строительстве фундамента на болотистой почве. Вторая проблема – это близкие грунтовые воды. Для борьбы с этой проблемой есть два способа:
- понизить уровень воды;
- поднять участок.
Значительно снизить уровень грунтовых вод помогает устройство дренажной системы. Для отвода воды со строительного участка роют траншеи на глубину около двух метров, всю дренажную систему выводят к дренажным колодцам. Засыпают в траншею слой щебня, укладывают на него дренажные трубы. Сливаемую воду из колодцев откачивают погружными насосами.
Чтобы поднять участок необходимо сделать насыпь из камня и песка. Для этого удаляют верхний, слабый слой почвы и засыпают площадку слоем камня и песка. Такую насыпь тщательно уплотняют и утрамбовывают катками.
Технология монтажа плитного фундамента
Плитный фундамент должен быть выполнен в соответствии со всеми нормами по следующей основной схеме:
- Удаление почвенного слоя. Глубина 1 м.
- Выполнение насыпи (подушки) из смеси гравия, камня и песка. Утрамбовка насыпи и делается бетонная подготовка.
- Покрытие гидроизоляцией и теплоизоляцией.
- Изготовление каркаса из арматуры. Обвязывание каркаса деревянными отмостками.
- Заливка бетона по каркасу и его последующая утрамбовка промышленным вибратором.
- Выравнивание поверхности правилом.
Монтаж свайного фундамента
Здесь главное – это сваи. Они могут быть только железобетонными и комбинированными. Есть три разновидности свай:
- винтовые металлические;
- забивные железобетонные;
- буронабивные.
Буронабивные сваи с опалубкой из асбестоцемента монтируются только при выполнении дренирования опорного пласта грунта. Они обладают достаточно хорошей несущей способностью. Винтовые металлические сваи по своим несущим характеристикам несколько уступают буронабивным, но у них высокие монтажные качества: быстрота и легкость установки, удобство транспортировки.
Отличительной особенностью винтовых опор является возможность наращивания их до необходимой длины. Забивные сваи устанавливаются при помощи сваебойного оборудования. При этом не всегда есть возможность использования тяжелой техники в индивидуальном строительстве.
Главными критериями при расчете числа опорных свай, являются тип и величина нагрузки. Независимо от разновидности, сваи могут быть установлены в следующем порядке:
- Рядами под стенами.
- Одиночно под опорой.
- Кустами под колоннами.
- Полями при сильных вертикальных нагрузках.
Все расчеты длины и объема свай выполняют по данным геологической разведки в соответствии со строительными стандартами и нормативами. Нижние концы свай должны упираться в плотный грунт. Следует отметить, что на каждом из рассмотренных оснований, может быть установлен любой жилой дом в болотистой местности. Любая из строительных технологий пригодна для возведения дома, ограничения могут быть связаны лишь условиями эксплуатации возводимого здания.
В заключение необходимо отметить, что не все строительные материалы применимы для построек во влажной местности. Например, при повышенной влажности не рекомендуется применять пенобетон, керамзитобетон, газобетон из-за сильной гигроскопичности материала. Брус также является не самым лучшим материалом. На болотистых площадках лучше всего возводить кирпичные, каменные или каркасные дома. Но самое главное, это правильно и абсолютно точно заложить фундамент. В большей степени, именно благодаря этому, построенный по всем правилам дом прослужит долго и надежно.
Устройство фундамента – одна из основных строительных задач, которая позволяет обеспечить долговечность и надежность всей постройки. Но не только от правильности выполнения монтажных работ зависит крепость базиса. Грунт в этом случае имеет немаловажную роль, а именно – его особенности. Поэтому ориентироваться при выборе типа фундамента нужно именно на этот параметр.
Особенности фундамента на болоте
Особого внимания требует фундамент для дома на болотистой местности. Ведь он помимо несущей нагрузки от массы дома испытывает на себе и пластичность (подвижность) почвы, что может привести к таким проблемам в будущем:
- Частичное или полное затопление дома в сезон пучения грунта при подъеме уровня грунтовых вод;
- Неравномерное распределение нагрузки на базис, что может привести к разрушению задания в районе фундамента или по несущим стенам;
- Постоянная сырость в доме и распространения грибка со стороны пола и пр. Однако избежать таких проблем можно, если правильно подобрать тип основания под дом на болотистых и переувлажненных грунтах.
Дело в том, что состав грунта на болотистой местности достаточно разнообразен и может включать торфяные пласты, песок, глину, плывуны и пр. Такие сочетания неминуемо ведут к постоянному движению почвы. Поэтому так важно на этапе проектирования провести предварительный анализ грунта методом бурения нескольких контрольных скважин и взятия грунта из них на анализ. Заказать исследования почвы на участке под строительство можно в специальных организациях. Услуга, конечно, обойдется в копеечку, зато архитектор в дальнейшем сможет правильно рассчитать несущую способность фундамента.
Типы фундамента для болотистых грунтов
Дом в болотистой местности строить можно, если придерживаться всех нюансов технологии монтажа. А в качестве основания под дом можно выбрать такие типы фундаментов.
Свайный базис
Оптимальный вариант основания под дом на болоте. В основе такого фундамента лежат монолитные железобетонные или буронабивные сваи. Иногда их глубина может достигать 15-20 метров, в зависимости от количества подземных вод на участке и степени пучнистости грунта. Зато дом на таких сваях будет чувствовать себя надежно и крепко долгие годы. Даже при сильном пучении здание останется стоять на своем месте. Свайный фундамент можно монтировать как летом, так и при минусовых температурах. Работы выполняют за 2-3 дня.
Важно: ниже отметки 20 метров свая попросту уже преодолела болотистый слой почвы и уперлась в сухие пласты, что делает опоры еще более надежными. Однако стоит помнить, что такой фундамент на болотистой почве своими силами построить невозможно. Здесь потребуется сложное буровое оборудование. Хотя сами затраты на закупку всего материала не так уж высоки.
Однако стоит помнить, что сваи не рекомендуется монтировать в тех грунтах, которые склонны к сдвигам по горизонтали. В этом случае даже самые крепкие сваи со временем могут не выдержать горизонтального давления пластов и попросту сломаться. Что приведет к разрушению дома со временем. На таких почвах лучше монтировать фундамент-плиту.
Плитный монолитный фундамент
Этот тип фундамента отлично ложится на заболоченный грунт и представляет собой монолитную железобетонную подушку. Его еще называют плавающим фундаментом, благодаря особенности базиса лавировать в почве в сезоны пучения. То есть, основание будет просто повторять движение и направление грунта, выдерживая существенные нагрузки. Глубина такой плиты должна достигать 1,5-2 метра, чтобы уходить в землю ниже уровня промерзания почвы. Залить фундамент плитного типа лучше летом, когда уровень грунтовых вод на болотистом участке уходит максимально глубоко и открывает мастерам возможность работать насухую.
Важно: желательно, чтобы основание фундамента выходило за проектные параметры постройки на 40-50 см.
Как еще одна разновидность основания под постройку на болотистой местности может быть представлен мелкозаглубленный плитный фундамент. Это такая же плавающая плита, которая уходит в почву всего на 50 см. Но стоит помнить, что такое основание можно построить лишь под нетяжелые дома каркасные или брусовые в один этаж. Большая масса дома (если монтировать кирпичный или блочный коттедж) просто сломает фундамент при сопротивлении со стороны грунта в сезоны пучения.
Монтаж фундамента своими руками: выбираем тип работ
Если вы не знаете, какой фундамент лучше на болотистой местности монтировать своими руками, то отдавайте предпочтение плите. Этот тип базиса даже при больших объемах работ можно вполне сделать своими руками. В качестве спецтехники придется лишь арендовать экскаватор для подготовки котлована и строительный миксер с готовым раствором. В остальном все можно сделать самостоятельно
Если вы отдаете предпочтение свайному фундаменту, то здесь стоит знать, что работы лучше доверять профессионалам. Поскольку только мастера могут четко контролировать ровность скважины под сваю, её глубину и равномерность заполнения колонны раствором. Кроме того, работать с буровыми установками также может только грамотный оператор.
Выполнение работ по устройству плитного основания
В этом разделе вы узнаете, как сделать монолитный плавающий фундамент на болоте. В первую очередь стоит уяснить, что работы лучше выполнять во второй половине лета в сухую погоду. Именно в этот период все грунтовые воды располагаются максимально глубоко.
- Хорошо, если на руках у застройщика уже имеется проектная документация. Именно по ней происходит разбивка осей на участке под основание. То есть, по всему периметру будущего фундамента устанавливают колья и натягивают между ними контрольные шнуры. Не забываем увеличивать плиту базиса на 30-50 см со всех сторон.
- Теперь самое время вынимать грунт на заданную проектную глубину. Для этого лучше использовать ковш, поскольку самостоятельно земляные работы придется выполнять в течение 2-3 недель. Да и в физическом плане это тяжеловато.
- Дно подготовленного котлована хорошо трамбуют и засыпают слоем щебня толщиной 20-30 см. Его также качественно уплотняют. А следующим слоем пирога становится такой же по толщине слой песка. Его увлажняют и трамбуют до тех пор, пока на песке при наступании будут отсутствовать следы. При выполнении этого этапа работ нужно лопатой четко выровнять стенки котлована под установку опалубки.
- Теперь в котлован устанавливают опалубку, которая по высоте должна превышать грунт. Это делается для формирования цоколя высотой 30-50 см.
- Дно котлована и стенки опалубки застилают рубероидом, прокладывая стыки внахлест и промазывая битумноой мастикой. Такая гидроизоляция предотвратит контакт бетонного основания с грунтовыми водами и исключит утекание бетонного молочка в землю, что могло бы снизить конечную прочность фундамента.
- Затем в котлован устанавливают стальную арматуру в виде связанных из стальных прутов сеток. На каждые 50 см толщины фундамента должна приходиться одна сетка, связанная с размером ячейки 20х20 см. Все поперечные сетки соединяются между собой продольными прутами. При этом важно помнить, что арматрура должны утопать в бетоне по 5 см сверху и снизу и по 2-3 см с боков плиты.
- Теперь можно выполнять заливку монолитного основания готовым раствором. С учетом того что его потребуется десятки м3, то лучше заказать готовый бетон. Марка 400 или 500. Этот тип смеси обеспечит большую несущую способность основания. Заливать раствор нужно в один этап, поскольку поэтапное замешивание раствора и его заливка ведут к нарушению технологии монтажа плитного основания и снижению его конечной прочности.
- Залитый базис накрывают пленкой и оставляют на 3-4 недели до полного высыхания. В первые дни плиту нужно периодически смачивать, чтобы не происходило резкое пересыхание смеси. По прошествии месяца плита полностью готова к дальнейшим строительным работам.
- Как только плита полностью застынет, можно проводить обратную засыпку базиса. Для этих целей можно использовать глинистую почву, которая выполнит роль дополнительной гидроизоляции для монолита. При этом глину нужно хорошо трамбовать при обратной засыпке.
Важно: по такому же принципу монтируют и мелкозаглубленный плитный фундамент. Помните, грамотно сделанный базис является залогом долговечности дома на болотистом грунте.