4.3. Проектирование фундамента на песчаной подушке.

Фундамент на песчаных почвах

Фундамент является основанием любого сооружения. Поэтому именно с него нужно начинать не только строительство, но и проектирование здания. Прежде всего, проводится анализ грунта на выбранном участке. Если на этом участке присутствуют песчаные грунты, то не стоит расстраиваться. Конечно, устройство основания под дом на таком участке будет иметь некоторые сложности. Но, несмотря на это, данная проблема решается достаточно просто. В данной статье рассматриваются варианты фундаментов, которые можно возводить на песчаных почвах.

Разновидности песчаных грунтов

Песчаник можно легко определить невооруженным глазом. В сухом состоянии он представляет собой сыпучее вещество, которое при увлажнении не делается пластичным. Если рассматривать величину песчаных частиц, то такую почву можно разделить на несколько видов:

Пылеватый песчаник. Размер частиц составляет не более 0,1 мм. Несущая способность грунта во многом зависит от уровня влажности. При достаточном увлажнении такая почва напоминает глину.
Мелкий. Величина частиц составляет несколько больше 0,1 мм. Конечно, такая почва теряет свою несущую способность в результате достаточного увлажнения.
Средний. Величин частиц в основном составляет от 0,25 до 0,5 мм. По сравнению с предыдущими вариантами, такой грунт обладает высокой устойчивостью к усадке. Он является неплохим вариантом для основания дома.
Гравелистый. В таком грунте величина частиц составляет больше 2 мм. Благодаря такой фракции, он является идеальным основанием для практически любого строения.

Песчаные и супесчаные грунты относятся к легким. В основном они состоят из песчаных частиц, через которые проникает влага. Конечно, такие грунты содержат мало питательных веществ. Они очень легко нагреваются и в то же время быстро остывают. Также такие грунты свободно поддаются обработки. Зачастую в таких почвах есть большое количество примесей глины. Это несколько увеличивает их устойчивость к усадке.

Несущие способности почвы

Для строительства одной из главных характеристик является несущая способность почвы. В особенности это касается песчаников. Устойчивость к усадке зависит от их увлажнения и уплотнения. Чем больше его плотность, тем выше несущая способность. А это значит, что почва легче будет выдерживать нагрузку и противостоять усадке. Также стоит учесть, что влажность негативно сказывается на свойствах почвы. Исключением являются гравелистый грунт и крупный песок.

Для строительства оптимальным вариантом является песок с большими частицами, чем пылеватый и мелкий. Здесь стоит учитывать, что с глубиной породы увеличиваются, что повышает способность грунта к сопротивлению груза. А это значит, что чем глубже разместить подошву основания, тем меньше будет усадка. Немаловажным является и защита основания строения от влаги. При строительстве дома на песке необходимо провести гидроизоляцию фундамента.

Какие фундаменты можно использовать

Песчаные грунты, в отличии от просадочных, зачастую относят к непучинистым. А это значит, что в них не удерживается влага, а при промерзании они не увеличивается в объеме.

Благодаря таким качествам, на такой почве можно возводить практически любые фундаменты. Конечно, при строительстве могут возникнуть некоторые сложности. В основном это касается высокого уровня подземных вод. Решить эту проблему можно с помощью дренажной системы и утепления основания строения.

Что же касается видов фундамента, которые можно использовать на песчаных почвах, то здесь выделяют несколько вариантов:

Самым доступным вариантом в финансовом плане является мелкозаглубленный ленточный фундамент. Чаще всего используют в строениях, где не предусмотрено устройство подвала. Учитывая возможную усадку, ленточное мелкозаглубленное основание предпочтительно использовать для возведения деревянных домов. Неплохим вариантом станет устройство основание для строения из блоков.

Если речь идет о строительстве дома с подвалом, то лучше всего остановить выбор на заглубленном ленточном фундаменте. Здесь обязательным является устройство дренажа и гидроизоляция основания и пола подвала.
На песчаной почве также можно использовать свайный и столбчатый фундамент. Они очень просты в устройстве и являются мало затратными. Они легко подойдут, как для строительства бани, так и для большого дома из камня.
Плитный фундамент. Используется крайне редко, так как является очень затратным в устройстве.

При выборе фундамента стоит учесть множество факторов. В первую очередь это касается размеров сооружения. Чем выше вес строения, тем больше риск усадки. При расчетах стоит учесть все, что может повлиять на усадку.

Лучше всего такую работу доверить профессионалам. Ошибка, допущенная в расчетах, может привести к разрушению основания и всего строения.

Некоторые особенности возведения

Особенность песчаного грунта заключается в его неоднородности. Так, на одном уровне может идти слой средней фракции, а ниже пылеватый песок. В таких ситуациях довольно сложно просчитать сопротивление грунта. Поэтому, чтобы сделать как можно точные расчеты, необходимо сделать шурфы глубиной 2 м.

Конечно, наличие песчаника на строительной площадке дает возможность несколько сэкономить на устройстве основания. Зачастую уровень грунтовых вод на таких участках находится на большой глубине и этот параметр не меняется со временем.

4.3. Проектирование фундамента на песчаной подушке.

Искусственное основание в виде песчаной распределительной подушки применяют в тех случаях, когда естественное основание оказывается недостаточно прочным или сильно сжимаемым, и его использование, например, путем увеличения площади фундамента или глубины его заложения, экономически нецелесообразно. При устройстве подушки слабый грунт вынимается на некоторую глубину и заменяется крупно- или среднезернистым песком, уплотняемым до заданной плотности с помощью грунтоуплотняющих машин. Если в основании залегают рыхлые пески, то подушка устраивается путем их глубинного виброуплотнения, либо поверхностным трамбованием. При незначительной толще слабых грунтов (илистых, заторфованных) подушка может устраиваться путем втрамбовывания в грунт щебня, гравия и т.п.

При проектировании фундамента на песчаной подушке требования к планово-высотной привязке здания и оценке инженерно-геологических условий площадки строительства те же, что и при естественном основании (см. п.4.1.). Расчет подушки сводится к определению ее размеров (см. рис.4.8) и осадки возводимого на ней фундамента в следующей последовательности.

4.3.1 Назначается глубина заложения фундамента d в соответствии с п.4.2.1. При высоком УПВ возможно заиливание подушки и ее морозное пучение (даже при крупнозернистом песке). Поэтому для этих случаев необходима проверка условия d ≥ d_f, при невыполнении которого необходимо применение специальных противопучинных мероприятий.

4.3.2. Определяется площадь фундамента а соответствии с п.4.2.2. и определяются давления по его подошве по формулам (4.8-4.10). В качестве материала подушки в курсовом проекте принять средне- или крупнозернистый песок с достигнутой плотностью ρ = 2т/м 3 (γ = 20кН/м 3 ), модулем деформации Е = 40 МПа, углом внутреннего трения φ_II = 40 о . В случае устройства основания путем уплотнения местных песков до Е = 40 МПа принять φ_II по таблице 4.4. для соответствующего вида грунта. Табличное значение расчетного сопротивления грунта подушки R_o в формуле (4.3) принять по табл. 2 к приложению 3 к СНиП /9/ (табл.46 пособия /12/) как для плотных песков. Расчетное сопротивление грунта подушки определяется по формуле (7) СНиП /9/ с использованием указанных выше значений φ_II.

4.3.3. Высота подушки h_п подбирается исходя из напряжения, которое можно передать на подстилающий (более слабый) грунт, т.е. проверяется условие (9) СНиП /9/.

Ширина b_п и длина l_п подушки назначаются с учетом угла рассеивания напряжений в подушке α / = 45 о – φ/2. Форма поперечного сечения подушки зависит от крутизны откосов котлованов, принимаемых в зависимости от вида грунта. Угол наклона откоса к горизонту β принимается: β = 56-50 о – для супесей твердых (J_L < 0), суглинков и глин туго- и мягкопластичных (0,25 < J_L < 0,75), β = 39-36 о – для супесей пластичных (0 ≤ J_L ≤1), β = 60-58 о – для суглинков и глин твердых и полутвердых (0 < J_L ≤ 0,25).

Уширение песчаной подушки в сторону от грани фундамента принимается равным 0,1b, но не менее 0,5 м.

Осадка фундамента на распределительной подушке определяется как и на естественном основании (см. п.4.2.3.), при этом материал подушки принимается за слой грунта с указанными в п.4.3.2. значениями γ_II и Е.

Пример 3. Определить площадь фундамента и размеры песчаной подушки из крупнозернистого песка, плотность которой характеризуется ρ = 2т/м 3 ; γ = 20кН/м 3 ; Е = 40 МПа; угол внутреннего трения φ_II = 40 о . Инженерно-геологические условия, нагрузки на обрез фундамента те же, что и в примерах №1 и №2.

Решение. В связи с высоким УПВ глубина заложения фундамента должна быть не менее расчетной глубины промерзания и по конструктивным соображениям принимается на глубине 2,95 м. По таблице 2 приложения 3 к СНиП /9/ определяем площадь фундамента в первом приближении:

По каталогу /8/ принимаем фундамент ФД 16-20: l = 3,0 м; b = 2,1 м; d = 2,95 м; V_ф = 6,37 м 3 .

Вес фундамента: G_ф = (6,37 + 2,1 × 1,2 × 0,55) × 25 = 194 кН.

Вес грунта на уступах с учетом К_о.р.з. = 0,95:

G_гр = (3,0 × 2,1 × 2,95 – 7,77) × 0,95 × 20,5 = 210 кН.

Эскиз фундамента представляем на рис.4.8. Усилия, приведенные к центру тяжести, равны:

3119 + 194 + 210 = 3523 кН;

743,9 + 90,6 × 2,4 = 961,3 кНм.

Определяем расчетное сопротивление грунта подушки по формуле /7/ СНиП /9/:

Здесь k = 1,1, т.к. характеристики с_II и φ_II приняты ориентировочно по таблицам СНиП /9/; γ_II = γ_sb = γ – γ_w, т.е. учтено взвешивающее действие воды на материал подушки, т.к. фундамент закладывается ниже УПВ.

Проверяем условия 4.8 – 4.10:

;

Условие (4.9) не выполняется. Изменяем площадь подошвы фундамента: ФД 21-25 с размерами подошвы l = 3,0 м; b = 2,4 м; V_ф = 6,07 м 3 . Проделав те же вычисления, получим:

; ;

Условия 4.8 – 4.10 соблюдаются.

Конструируем подушку в первом приближении: назначаем размеры b_п,

l_п, h_п и проверяем напряжения в уровне низа подушки от давления фундамента. По конструктивным соображениям

b_п ≥ b + 2c = 2,4 + 1,2 = 3,6 м;

l_п = l + 2c = 3,0 +1,2 = 4,2 м;

Проверяем условия (9) СНиП /9/

где z = h_п; σ_zp = α(Р – γ_II / × d) = 0,791(496 – 17,1×2,95) = 352,5 кПа;

– по таблице 1 приложение 2 к СНиП /9/.

σ_zg = γ_II × h_п + γ_II / × d = 10 × 1,3 + 17,1 × 2,95 = 63,4 кПа.

Ширина условного фундамента по формуле (10) СНиП /9/

где ; .

По формуле (7) СНиП /9/

σ_zp + σ_zg = 352,4 + 63,4 = 416 кПа > 402 кПа,

Условие (10) не выполняется – необходимо увеличить толщину подушки до 1,4 м, тогда σ_zp = 297 кПа; σ_zg = 64,4 кПа; b_z = 3,2; R_z = 412 кПа;

Условие (10) выполняется, высота подушки достаточна.

Конструирование подушки сводится к назначению её размеров (рис. 4.8).

В нашем случае h_п = 1,4 м.

Угол откоса котлована β = 39. Расчет осадки фундамента на песчаной подушке производится методом линейно-деформируемого полупространства как и фундамента на естественном основании. В учебных целях рекомендуем проделать эту операцию на ЭВМ. В соответствии с п.2.56 СНиП /9/ расчет по деформациям удовлетворен (P < R; грунтовые условия и конструктивная схема здания соответствует указанным в табл.6).

Устройство фундаментного основания на песке

Тип и структура грунтов отличаются в различных регионах. Одни из них являются надежной опорой для строящегося здания, другие неустойчивы и имеют сниженную несущую возможность. От типа грунтов напрямую зависит конструкция фундамента здания, на который опирается надстройка. В статье рассмотрим характеристики разных видов песчаных грунтов и особенности устройства оснований постройки в зависимости от типа грунтовой опоры.

Разновидности песчаных грунтов

Структура и свойства грунта зависит от процентного содержания в нем песка, его фракции и степени увлажненности. Песчаные грунты, встречающиеся на территории страны, делятся на такие виды.

Пылеватый (очень мелкий) песок, часто содержащий большой процент глинистых включений. Такой грунт является худшим образцом для ведения строительства. Пылеватый песок плохо пропускает влагу, напитываясь нею, и является неустойчивым, склонным к проседанию и морозному пучению субстратом.
Грунт на основе мелкого (фракция около 0,1-0,5 мм) песка , содержащегося в пропорции к остальным грунтовым компонентам в соотношении 3:1 соответственно. Является более устойчивой опорой для фундамента, однако требует его надежной гидроизоляции. Вследствие способности напитываться влагой, мелкий песок склонен к пучению, из-за чего подошву основания постройки необходимо заглублять ниже уровня промерзания.
Грунтовый субстрат , содержащий более половины песка с фракцией частиц 0,5-2 мм является надежной основой под строительство фундамента. Не удерживает влагу, поэтому силы морозного пучения минимальны.
Грунт, содержащий более 30% крупного (более 2,5 мм) песка в составе (гравелистый) относится к одним из наиболее благоприятных для устройства фундаментных конструкций. Грунтовые слои устойчивы, не склонны к горизонтальным смещениям и пучению.

Как видно, песчаные почвы очень разнообразны по характеристикам, причем благоприятность для строительства напрямую зависит от преобладающей песчаной фракции. Чем крупнее частицы, тем лучше и надежнее основа для возведения зданий.

Разобраться какая песчаная фракция преобладает на участке застройки можно самостоятельно (оценив крупность песка визуально или тактильно) или задействовав для этого специалистов, которые оценили бы пригодность грунтов для застройки аналитически.

Вне зависимости от того, какого качества в плане строительства окажется грунт, можно подобрать тип фундамента и площадь его опоры, при которых будет создана надежная основа для планируемой надстройки.

Виды фундаментов

На песчаных грунтах возможно устройство всех типов оснований под застройку, хотя в каждом случае выбор конструкции будет зависеть от местных условий. К основным видам фундаментных конструкций относятся:

заглубленная бетонная лента;
малозаглубленное ленточное основание (и его разновидности);
столбчатый (свайный фундамент);
основание в виде сплошной монолитной плиты.

Заглубленный фундамент

Основной целью создания ленточного заглубленного основания является устройство подвального помещения (цокольного этажа). Степень заглубления подземных стен, — 3-4,5 м. Обычно на такой глубине, в большинстве случаев, бывают стабильные грунтовые пласты, несмотря на то, что поверхностно располагаются ненадежный мелкопесчаный субстрат. Часто при сильном заглублении строительству фундамента может помешать высоко подходящая верховодка. В такой ситуации устраивается система дренажного водоотведения и надежная в несколько слоев наружная горизонтальная и вертикальная гидроизоляция.

Основных способов устройства заглубленной ленты существует два:

заливка бетона в прежде сконструированную вертикальную опалубку;
кладка подземного сооружения из железобетонных фундаментных блоков.

Армированная бетонная заливка по праву считается более надежной конструкцией, хотя и более сложной в плане ее возведения. При глубоком залегании на участке нестабильных мелкопесчаных грунтов, подверженных морозному пучению, следует предпочесть такой способ сооружения основания. К тому же монолит не имеет кладочных швов, что облегчает и делает более надежной гидроизоляцию.

В более благоприятных условиях (крупнопесочный грунтовый субстрат), выбирают менее затратный способ строительства ленточного фундамента из готовых блоков. Такая технология позволяет удешевить мероприятие и значительно сократить сроки возведения подземных стен.

Мелкозаглубленная лента

Это наиболее популярный во многих регионах способ устройства основания под относительно небольшие постройки (одноэтажные дома, бани, хозяйственные постройки). На крупнопесчаных стабильных грунтах ленточный фундамент, заглубленный на 40-60 см, будет надежной основой для большинства видов надстроек. При названных условиях возможны варианты устройства малозаглубленной ленты, такие как:

заливка бетоном с предварительным армированием;
кладка ФСБ (бетонных блоков);
кладка бутовым камнем.

В первом и третьем варианте на песчаных грунтах обязательно проводится гидроизоляция траншеи. Если этого не сделать, влага быстро покидает бетон, что негативно скажется на наборе материалом прочности при его созревании.

На участках с преобладанием в грунтовом субстрате пылеватого песка, что не является надежной опорой для фундаментной подошвы и обладает высокой степенью сезонных деформаций, малозаглубленную ленту рекомендуется усиливать дополнительными опорами в виде заглубленных столбов или свай, что опираются на устойчивые грунтовые пласты.

Столбчатый фундамент

Такой тип основания под постройку делают в ситуации, когда вес надстройки предполагается незначительный (каркасный, деревянный дом или хозяйственная постройка). Этим достигается значительное удешевление процесса создания фундамента за счет экономии материала и относительно низкой трудоемкости.

Еще одним плюсом столбчатой фундаментной конструкции является возможность «достать» подошвой столба устойчивых грунтовых пластов, если поверхностно располагаются ненадежные грунты. По сути, заглубленные столбы по своим функциям схожи со сваями, различен лишь способ монтажа.

Столбы располагают в углах здания, под несущими простенками (обязательно), остальные же опоры располагают с определенным рассчитанным шагом. Наиболее удобен способ устройства фундаментных столбов с помощью готовых или изготовленных самостоятельно труб. Во втором варианте используется рулонный гидроизолятор, что скручивается в форме цилиндра. Наиболее применяемыми готовыми трубами для подобных целей являются асбестоцементные и пластиковые (канализационные ПВХ). Так как столбчатый фундамент актуален на любых песчаных почвах, стоит вкратце остановиться на устройстве столбовых опор.

Размечается площадка для строительства, где определяются места установки опорных столбов.
Ручным буром делаются скважины необходимой глубины. Диаметр углубления должен превышать наружное сечение трубы на 2-3 см.
Дно скважины подсыпается гравием, утрамбовывается (по возможности), после чего в углубление вставляется труба. Нужно следить, чтобы верхний уровень столбов (оголовки труб) вне зависимости от рельефа участка находились в одной горизонтали (контролируется водным уровнем).
Следующим шагом станет армирование сооружаемых опор. Усиление столбов арматурой необходимо, чтобы повысить их сопротивляемость боковым смещениям грунтовых пластов и пучению. Армирующая конструкция формируется обычно из 4 продольных стальных стержней, располагаемых в углах квадрата. Длина стержней подбирается такой, чтобы прутья выступали над оголовком трубы на 20-25 см (нужно для последующей фиксации ростверка).
Армирующая конструкция помещается в полость трубы, после чего вертикальный футляр постепенно заливается жидким бетоном.

После затвердения залитого бетона поверх столбов укладывается несколько слоев гидроизолирующего материала и начинается формирование ростверка, что под легкие постройки делается из бревен или брусков. Есть вариант заливки железобетонной плиты перекрытия, для чего сооружается горизонтальная опалубка.

Плитный фундамент

Этот тип основания под постройку считается самым затратным и заключается в заливке железобетонной плиты под всем домом. Делается это для максимального увеличения площади опоры и независимости фундамента от влияния сил морозного пучения. Плитная основа создается в тех ситуациях, когда в силу крайней неустойчивости грунта другие типы фундаментов могут оказаться не надежными.

Некоторые виды песчаных грунтов считаются неблагоприятными для строительства. Однако, правильно подобрав конструкцию фундамента, можно создать прочную опору для постройки на любом типе грунта.

Фундамент для дома на песчаном грунте

Главное при возведении дома — это фундамент. Неправильное его проектирование может вызвать проседание дома, его перекос, образование микротрещин и дальнейшее их увеличение, а в итоге приведет к разрушению стен и крыши. Для того чтобы надежно построить дом, необходимо правильно планировать строительство фундамента, учитывая различные характеристики, в частности, тип грунта и его свойства. Для песчаных грунтов есть некоторые отличия при возведении фундамента.

Как определить вид почвы

Перед планированием фундамента лучше провести инженерно-геологический анализ, так как для каждого типа грунта подходят определенные виды основания. Определить, какой вид почвы на участке, можно с помощью исследования процентного соотношения песка, глины и ила, а также тактильно-визуальным способом.

Провести подобное исследование можно самостоятельно или с помощью специалистов. При геологических изысканиях бурят несколько глубоких скважин — до пятнадцати метров — и добывают образцы грунта, а также грунтовых вод для последующего лабораторного анализа.

Геодезическое исследование позволяет не допустить серьезных ошибок, при которых затраты на их исправление могут быть значительно большими по сравнению с затратами на строительство самого фундамента. Для определения того, какой вид основы предпочтителен, нужна консультация специалистов.

Свойства песчаного грунта

Несущая способность — одно из главных свойств песчаного грунта. Характеризует возможную нагрузку, которую выдерживает грунт без негативных последствий. Высокая несущая характеристика грунта не допускает просадки фундамента, грунт сохраняется в целости и предупреждает смещение слоев. Первым показателем является уплотненность слоев. Наибольшее давление выдерживают грунты с высокой плотностью. Второй — увлажненность. Менее подвержен изменениям и смещениям грунт с небольшим содержанием воды.
Сжимаемость грунта — это характеристика, показывающая, насколько грунт может сжиматься под нагрузкой. Глубина фундамента влияет на сопротивляемость сжатию. Большая глубина ведет к большей сопротивляемости. За счет этого уменьшается степень просадки дома. Грунт с преобладанием песчаных фракций имеет небольшой показатель сжимаемости, соответственно оседание длится недолго.
Уровень морозного пучения — характеристика, зависящая от увлажненности почвы. Под воздействием низких температур частицы грунта, окруженные водой, расширяются, выталкивая друг друга на поверхность. В зависимости от насыщенности почвы водою пучение может быть сильным (при большом количестве влаги) и слабым (при малом количестве). Чтобы уменьшить силу морозного пучения на фундамент, рекомендуется заменять грунт непучинистым видом. На увлажненных почвах фундамент лучше строить ниже черты промерзания. Показатель пучинистости для песчаных почв обычно меньше, чем для остальных видов.
Уровень почвенных вод также влияет на показатель пучинистости.

Песчаный грунт — горная рыхлая порода, которая содержит песок и суглинок в пропорции 3:1. Песок характеризуется сыпучестью. Он состоит из песчинок величиной от нескольких миллиметров до мелких частиц, похожих на пыль. Лучше строить фундамент на песке с крупными частицами.

Виды песчаного грунта

Можно построить практически любой фундамент на песчаном грунте. Для того чтобы узнать, какой вид выбрать, необходимо принимать во внимание структуру почвы, величину частиц и их проц
Гравелистый вид песчаного грунта лучше всех отвечает требованиям для закладки фундамента, состоит из самых крупных частиц и имеет высокие несущие характеристики.

Крупные песчаные грунты и грунты средней крупности тоже хороши для возведения дома, так как они не подвержены пучинистости, хорошо отводят воду, устойчивы к сезонным смещениям, в них практически не встречаются зыбучие пески и плывуны.
Мелкозернистый песок не пропускает воду, а удерживает ее, впитывая в себя. Поэтому мелкий тип песчаного грунта больше подвержен морозному пучению. При монтаже фундамента на такой почве траншею необходимо выложить полиэтиленовой пленкой для изоляции основания от взаимодействия с водой.

Пылеватый вид почвы напоминает по виду пыль, его еще называют лессовидным. Для монтажа фундамента подходит меньше всего. Впитывая влагу, он надолго ее удерживает, образуя грязь, по виду напоминающую глину. Имеет очень низкую степень несущей способности.

Строительство фундамента на почве такого вида — трудоемкий и дорогостоящий процесс, который усложняется возможностью образования плывунов.

Виды фундаментов

Вся нагрузка от построенного здания идет на фундамент. Его надежность определяет безопасное использование строения. Глубина фундамента равна длине от верхнего слоя почвы до нижней границы залегания основания.

Для выбора наиболее подходящего вида основы следует учитывать не только вид и свойства почвы, но также высоту здания, особенности эксплуатации, используемые для строительства стен материалы. Различные виды фундамента и их особенности позволят определить, какой из них лучше подойдет для строительства.

Ленточное основание

Ленточный фундамент — наиболее распространенный вид. Представляет собой забетонированную вглубь почвы ленту по всему периметру планируемого строения и под будущими стенами. Он бывает мелкозаглубленным в почву или имеющим значительную глубину.

Мелкозаглубленный ленточный тип основания легко строится, есть возможность использования фундаментных блоков. Он лучше подходит для постройки деревянных строений из-за возможной просадки грунта.
Заглубленный ленточный тип фундамента чаще всего используют для возведения дома, имеющего подвал.

При этом требуется изолировать стены и пол подвала от воздействия влаги. При непучинистой почве основание можно сделать из бетонных или керамзитобетонных блоков свободной укладки.

Если грунт имеет высокую степень морозного пучения, то лучше использовать монолитный железобетон; для большего эффекта применить армирующий пояс, на котором будут держаться плиты перекрытия.
Однако не во всех случаях ленточный фундамент может обеспечить должную степень прочности дома.

На песчаной почве с очень мелкими частицами такой вид фундамента может приводить к перекашиванию и проседанию строения. Ленточный вид основания требует значительных материальных и временных затрат.

Столбчатая основа

Столбчатое основание представляет собой небольшие столбы, которые зарывают в специально подготовленные лунки. При закладывании основы между балками и поверхностью земли необходимо оставлять зазор. Такой вид фундамента можно использовать для строительства крупногабаритного дома на песке.

При возведении основания требуется меньше материальных и физических затрат, при этом строится оно быстро. Однако следует учитывать, что глубина столбов должна быть достаточной, чтобы грунт не вытеснял их на поверхность. В противном случае особенно если почва состоит из пылеватых частиц, столбы могут перекашиваться, разъезжаться, и строение быстро разрушится.

Читайте также:

Что такое анкер, основные виды анкеров

Свайное основание

Свайная основа монтируется из полых металлических труб, имеющих на конце винт и объединенных сверху железобетонными балками или плитами. Такой вид основания отличается высокой надежностью, так как глубина установки свай находится ниже черты промерзания почвы.

Свайный фундамент используют на участках со слабым лессовидным грунтом (50 % пылеватых частиц) в основном на склонах и под зданиями в несколько этажей.

Сваи очень прочные и не деформируются даже при больших движениях грунта.

В некоторых случаях свайный фундамент может заменить ленточный. В зависимости от степени заглубления свайная основа бывает забивной, железобетонной и бетонной набивной, буровой железобетонной и винтовой.

Размещение свай в фундаменте может быть одиночным, в виде ленты и свай, а также свайных кустов. Усиление свайными кустами обычно проводится для закрепления слабого участка. В основном сваи устанавливают вертикально, но возможно их размещение под наклоном.

Установка такого вида фундамента обычно проводится с помощью специальной техники и требует небольших материальных затрат. Не рекомендуется для постройки массивных сооружений.

Плитная основа

Является самым надежным вариантом для возведения коттеджа на песчаном грунте. Плитная основа — это монолитное основание, состоящее из сплошной или решетчатой плиты из железобетона и сборной плиты с монолитным покрытием, которая заглубляется в землю на глубину не более полуметра.

Толщина плиты равняется 20–50 см. Плита может находиться как на поверхности почвы, так и быть углубленной в грунт. Ее заливают на всю площадь здания, отличается жестким каркасом. На дно подготовленного котлована засыпается щебенка, песок, а затем проводится изоляция от воды.

Для дома с цокольным этажом глубина плиточного фундамента рассчитывается в соответствии с проектной документацией. В таких зданиях закладывают глубокозаглубленный фундамент. Такой вид основания можно использовать для чернового пола.

При смещении песчаного грунта плита словно «плавает по волнам» вместе с домом, строение не разрушается благодаря жесткому и прочному каркасу.

Плитный вид основы больше подходит для маленького строения. Монтаж такого фундамента обходится очень дорого, так как для того, чтобы его сделать, требуется много арматуры и бетона.

Заключение

В целом строительство фундамента на песчаном грунте имеет незначительные отличия от строительства на других видах почв.

Для возведения фундамента необходимо руководствоваться общепринятыми правилами:

Фундамент на песчаном грунте

фундамент на песчаном грунте возводится часто. Песчаный грунт, на котором предполагается возводить фундамент, можно классифицировать по многим признакам. Для выбора наиболее подходящего типа фундамента на песчаном грунте важны технические параметры песков по модулю крупности:

Крупные – с зернами от 2,5 до 3,5 мм
Средние – с зернами от 2 до 2,5 мм
Мелкие – с зернами о 1,5 до 2 мм
Пылеватые – структура очень тонкая, напоминает пыль. Размеры зерен от 0,05 до 0,14 мм. Пылеватые пески классифицируют: маловлажные, влажные, водонасыщенные.

Виды песчаного грунта для основания под фундамент

Крупнозернистые и среднезернистые пески – отличное основание для фундамента, тип которого можно выбирать любой. Хорошие дренажные свойства, малая пучинистость и вследствие этого, отсутствие значительных сезонных подвижек.

Мелкие и пылеватые пески ведут себя иначе – не пропускают, а впитывают и задерживают воду, образуя, просто говоря, грязь. Замерзая, эта грязь сильно увеличивает свой объем, из-за большого количества воды – типичное морозное пучение. Пылеватые пески – сильнопучинистое основание, и при выборе и расчетах фундаментов и дренажных систем нужно брать во внимание это обстоятельство.

Еще один возможный фактор, усложняющий строительство на мелких пылеватых песках и супесях – это их тенденция при высоком уровне грунтовой воды, а иногда и близости водоносного пласта, переходить в плывунное состояние. Плывун – серьезное обстоятельство, а в ряде случаев он может стать опасным. Геологическое обследование грунтов участка – лучшее решение, особенно если грунт – пылеватые пески, супеси и суглинки, а вблизи имеются заболоченные места, или есть/был водоем, даже совсем небольшой. Случайное вскрытие плывуна при земляных работах может привести к авариям на подземных инженерных коммуникациях и деформациям разной степени тяжести близкорасположенных строений.

Точное расположение и мощность (толщину слоя) плывуна выяснять необходимо. Если плывун находится близко от УГВ, возможно устройство свайно – винтового фундамента.

Фундамент на крупно- и среднезернистых песках

Случай несложный, и подойдет любой тип фундамента. Если грунтовые воды проходят низко, на глубине 1,80 м и более, оптимален фундамент-лента, столбчатый, или их комбинации. Монолитная армированная мелкозаглубленная лента (МЗЛФ) или фундамент из сборных бетонных блоков ФБС подходят для домов из камня, кирпича и блоков в несколько этажей и с подвальным помещением. Для более легких каркасных домов, или одноэтажных построек из легкобетонных блоков и бруса, достаточным будет опорно-столбчатый фундамент, кирпичный или блочный.

Перед началом строительства всегда производят планировку площадки и убирают весь мусор, а затем делают срезку растительного слоя грунта, на глубину около 20 см.

Столбчатый фундамент не требует сложной технологии. материалы – возможен бетон, бутобетон, пескобетон, блоки. Применение фундаментных блоков размера 200*200*400 мм позволяет выполнять работы своими руками, без привлечения техники. При использовании кирпича для кладки опорных столбов следует помнить, что силикатный кирпич и красный кирпич с низкими характеристиками морозостойкости для фундаментов недопустимы.

Начинают устройство фундамента с расчистки и разметки площадки. Опорные фундаментные столбы располагают в углах дома, на пересечениях несущих стен, то есть в точках с максимальной нагрузкой. План дома переносится на местность посредством монтажа стоек обноски, отметки точек забивкой колышков, по которым натягивают шнуры – оси, обозначенные на плане дома.

Ямы под опорные столбы копают строго по осям. Для монолитного варианта после устройства щебеночной или пескогравийной подушки устраивают рулонную гидроизоляцию, устанавливают опалубку и армокаркас, затем заливают бетон с уплотнением вибратором или штыковкой. По верху опор устраивают ростверк.

Для столбчатого варианта из кирпича или в блочном исполнении под столбы углубляют траншеи до 400 мм, и делают щебеночную подушку, чтоб исключить капиллярный подсос грунтовой воды. По подушке устраивают гидроизоляцию из рулонного материала. Кладку опорных столбов делают с обязательной перевязкой, габарит столбов и зависит от толщины будущих несущих стен. Готовую кладку обмазывают за два раза битумом или битумной мастикой. Вертикальную гидроизоляцию – отсечку выполняют рулонным материалом. Затем приступают к устройству стен.

Фундамент на мелких и пылеватых песках

Данные грунты относят к сложным, особенно при повышенной влажности на участке и высоком уровне грунтовых вод. Для данного основания требуется геологическое исследование участка, также нужен расчет фундамента.

При выборе фундамента ленточного типа нужно обеспечить условия для снижения действия силы морозного пучения. Эти силы действуют на подошву снизу, выталкивая фундамент из земли, и по касательным к стенам фундамента. Меры для уменьшения действия выталкивающих сил – увеличение площади подошвы, для этого фундамент устраивают с уширением в нижней части, или выбирают трапециевидное сечение. Гидроизоляция фундаментных стен из рулонного материала предотвращает прилипание мерзлого грунта к стенам, заставляет его скользить, ослабляя касательные нагрузки. Утеплить подземную часть фундамента также будет рационально для снижения действия сил сезонного пучения.

В случае выявления в основании слабых грунтов или плывуна, фундамент усиливают сваями, опирающимися на плотные несущие слои грунта. Уширение на концах свай обеспечит сопротивление силам выталкивания.

Последовательность устройства ленточного фундамента на сваях

При устройстве ленточного фундамента на сваях работы выполняются в следующей последовательности:

Фундамент для песчаного грунта под строительство частного дома

Если на участке, который вы отводите под строительство частного дома, вдруг обнаруживается преобладание песчаного грунта – это еще не повод для паники. Дело в том, что грунты с преобладанием песка можно назвать одними из надежных. По степени надежности они располагаются на втором месте после грунтов с каменными скалистыми основаниями. Итак, какой же тип фундамента больше всего подойдет вашему песчаному грунту, и какие особенности учитываются при строительстве на таком грунте фундамента. Попробуем в этой статье разобраться подробнее со всеми этими вопросами.

Основной характеристикой песчаного грунта можно назвать его пластичность. Если материал находится в сухом состоянии, то его отличает высокая сыпучесть и при таком условии фундамент возводить сложнее. Но свойства песка сильно меняются под воздействием обычной воды. Мокрый песок становится очень пластичным, из него можно ваять любые конструкции. Однако и песок может быть различным, и от его формы и фактуры будет зависеть возможность построения фундамента. Итак, песок можно выделить в несколько разновидностей.

Пылеватый. Крупинки такого песка сравнимы с невидимой пыльцой, и он считается самым плохим типом, который нельзя использовать для построения фундамента. Этот тип песка полностью зависит от постоянного увлажнения и в случае отсутствия такого условия резко снижает свои несущие способности и оседает.

Мелкий песок – по своим характеристикам несколько лучше песка пылеватого, отличается различимыми, но очень мелкими крупинками, для которых также важно периодическое и сильное увлажнение. Недоувлажненность такого песка также может привести к снижению несущей способности такого грунта, правда, в меньшей степени. Песчаный грунт очень плохо удерживает в своей толще воду и это необходимо учитывать при конструировании на нем фундамента. Перед постройкой очень важно обезопасить раствор для фундамента от лишних потерь воды и потому необходимо на такой грунт перед заливкой фундамента накладывать специальную пленку для гидроизоляции.

Песок со средними или крупными песчинками можно считать идеальной основой для любого типа фундамента. Он обладает высокими показателями несущей способности.

Песок, который представлен гранулированными песчинками, можно назвать самым оптимальным вариантом для размещения любого типа грунта.

Песчаный грунт любого типа практически не вспучивается при смене температур и уровня влажности и поэтому на нем можно строить любой фундамент. Если грунтовые воды на вашем участке расположены очень близко к поверхности, необходимо просто обустроить во время строительства фундамента дренаж.

Итак, на песчаном грунте можно построить фундамент ленточный с небольшим заглублением в грунт. Он будет приемлемым в том случае, если в вашем доме не предусмотрен подвал. Фундамент ленточный с большим заглублением будет уместен при строительстве домов с подвалами. При таком конструировании важно одновременно продумать обустройство дренажа и гидроизоляции подвального помещения.

Прекрасно будут служить свайные или столбчатые фундаменты, сооруженные на песчаном грунте. Их обустройство не вызывает трудностей и такой фундамент не слишком дорог по стоимости. Такие типы фундамента хорошо подойдут и к домам с легкими стенами, и к тяжелым массивным конструкциям. Использование плитного фундамента на песчаном грунте также рекомендуется, но при этом необходимо быть готовыми к большой стоимости такого фундамента.

Песчаный грунт в большинстве случаев помогает существенно экономить на строительных материалах. Для него не стоит делать дополнительных укреплений для увеличения несущей способности. Такой грунт сам по себе отлично выдерживает большие нагрузки. Все, что может нанести вред постройке на песчаном грунте – грунтовые воды. Но они, как правило, при наличии песка, уходят далеко вглубь и на поверхности песчаного грунта их можно встретить редко. Песчаный грунт не склонен к промерзанию и потому фундамент, возведенный на нем, также не будет подвержен сильному воздействию холода и мороза.

Ленточный фундамент на песке

Основание для любого дома выполняет очень важную функцию, именно от его надежности и крепости зависит длительность эксплуатации строения, а также качество жизни в доме. Для того чтобы фундамент было легче заливать и придания ему особой надежности, нужно выполнить песчаную подушку перед его монтажом. Ее главной функцией является устройство ровной и устойчивой поверхности для фундамента даже на заболоченной почве.

Определение и функции песчаной подушки

Песчаная подушка под ленточный фундамент является подсыпкой определенного слоя под будущий фундамент. Для того чтобы понять для чего ее обустраивать, нужно посмотреть на ее функции:

Сглаживание неровностей грунта, тем самым создание ровной поверхности, благоприятной для монтажа железобетонного основания.
Равномерное распределение нагрузок от строения на залегающий грунт и основание.
Отгораживание бетона от влажного грунта, что помогает избежать неблагоприятного воздействия сил пучения в морозы.

Совет! Если участок отличается высокими грунтовыми водами или вовсе представляет на поверхности болото, то до устройства песчаной подушки нужно выложить на дно траншеи геотекстиль, который предотвратит заиливание песчаного слоя.

Материалы для монтажа подушки

Для подушки под фундамент используются:

Речной песок без каких-либо примесей.
Галька.
Щебень с песком.

Если подушка под ленточный фундамент возводится на болотистой почве, то для ее устройства используется смесь песка с щебнем или гравием в соотношении 40% песка крупного размера и 60 % щебня или гравия. Такие подушки подойдут под основание для легкого одноэтажного дома. Обычно они требуют дополнительного увлажнения и утрамбовывания. Такая смесь меньше усаживается, чем просто песчаный слой.

Подушка для фундамента не должна быть устроена из песка с примесью глины. Это обусловлено тем, что вода задерживается под такой подушкой и в результате действия низких температур, начинается пучение, что неблагоприятно сказывается на конструкции основания и всего дома.

Случаи, когда подушка необязательна

Бывают такие случаи при строительстве, при которых обустройство песчаной подушки либо вовсе бесполезно, либо может даже навредить. Нельзя о них не упомянуть:

Выполнение отсыпки в прочные грунты, такие как суглинки и глины способно стать проблемой. Это связано с тем, что песок будет не таким плотным по структуре, как грунт и начнет впитывать в себя всю воду. Там она будет накапливаться и сделает основание фундамента менее прочным. Для исключения такого поворота событий нужно дополнительно обустраивать дренажную систему в суглинистых грунтах, которая будет отводить лишнюю влагу от основания.
Из-за того, что в почве присутствует пар, он может проходить через песчаную подушку и оседать на фундаменте. Для предотвращения образования конденсата применяется влагостойкий бетон и делается гидроизоляция.

Обязательна отсыпка под те основания, которые выполняются из сборных блоков, чтобы устранить неровности почвы, которые могут спровоцировать наличие под фундаментом пустот. Результатом неравномерности поверхности под фундаментом могут стать деформации или разрушение.

Важно! Во время заливки монолитной плиты не обязательно устройство песчаной подушки, так как бетон заполняет собой все пустоты и предварительное выравнивание не нужно.

Обустройство песчаной подушки для ленточного фундамента

Ленточный фундамент – это основание, которое способно выдержать любые нагрузки, именно поэтому его обустройство так распространено. Выполнить ленточный фундамент на песчаной подушке представляется возможным и своими руками, для этого только нужно знать технологию и правильно выбрать необходимый материал.

Устройство подушки

Для начала нужно смешать в описанных выше пропорциях песок и щебень или гравий, а дальше можно приступать к основной работе:

Выкапывание траншеи или котлована в зависимости от тех размеров, которые указаны в проекте.
Выравнивание дна траншеи.
Засыпка песка и щебня на дно траншеи слоем не белее 20 см.
Постепенное увлажнение и трамбовка песчаной подушки при помощи виброплиты.

Совет! Если на песчаной подушке не остается следы после человека, то трамбовка выполнена качественно.

Для трамбовки песка можно использовать виброплиту или каток, но это подходит больших объемов работы. Для нескольких траншей под ленточный фундамента вполне можно использовать самодельный агрегат.

Поливать песок водой можно только тогда когда окружающая почва не так увлажена, а вот если ленточный фундамент обустраивается в болотистой местности, то песок нужно увлажнить до закладки в траншею. Также, если заранее увлажнить песок, можно вымыть те глиняные частицы, которые находятся в нем.

Монтаж ленточного основания

После обустройства песчаной подушки в траншее можно приступать к непосредственным действиям по монтажу ленточного основания. Сверху на слой песка выкладывается гидроизоляционный материал, в качестве которого можно использовать рубероид или более современные материалы, не пропускающие влагу.

Во время устройства арматурного каркаса делается небольшой слой бетонного основания, равный по толщине 6– 7 мм.

Перед тем, как заливать цементный раствор, нужно обеспечить в фундаменте отверстия для инженерных коммуникаций и вентиляции, чтобы в дальнейшем не пришлось выдалбливать их уже в готовом основании.

Обязательно для фундамента монтируется опалубка, которая может металлической или деревянной. В нее укладывают арматурную сетку и заливают бетон. Для равномерного заполнения без пустот и пузырей залитый бетонный раствор обрабатывают глубинным вибратором. Бетон должен быть залит за один раз, поэтому не лишним будет заказать заранее бетономешалку нужного объема.

После того, как залит весь объем бетона, нужно готовый фундамент укрыть пленкой, чтобы в него не попал мусор и осадки. Каждый день поверхность основания увлажняется обычной водой. Эти действия производятся до тех пор, пока бетон не станет наполовину крепким. Обычно это занимает около 5 дней в теплую погоду и до 10 дней в прохладную. Только после того, как основание полностью окрепло, можно производить дальнейшие работы, а точнее снятие опалубки, проведение гидроизоляции и возведение стен сооружения.

Очень важно при строительстве дома учитывать то, чтобы предотвратить попадание влаги в песчаную подушку под фундаментом. Для этого принимаются такие меры, как монтаж водосточных желобов на крыше, чтобы отвести воду в сторону, а также установка отмостки по периметру дома, чтобы талые воды весной не могли попасть под основание фундамента через землю.

Особенности ленточного фундамента

В данной теме нельзя не упомянуть о преимуществах ленточного фундамента на песке. Сам по себе он представляет конструкцию в виде ленты, которая укладывается под несущими и внутренними стенами дома. Благодаря такому размещению, фундамент распределяет нагрузку от строения равномерно по всей свой конструкции.

Ленточный фундамент может быть трех видов:

Сборный представляет собой конструкцию из соединенных цементных раствором бетонных блоков, установленных внутрь траншеи.
Монолитный создается при помощи заливки раствора в заранее подготовленную опалубку с арматурой внутри.
Комбинированный представляет собой совокупность двух этих видов фундамента в одной конструкции.

Итак, о преимуществах ленточного типа основания:

Доступная стоимость работ при высоком качестве конечного результата.
При соблюдении технологии возведения такое основание прослужит своим хозяев очень долго.
Возможность произвести все работы самостоятельно, что дает существенную экономию.
Возможность выдержать как легкий каркасный дом, так и тяжелый многоэтажный.
Под домом можно обустроить подвал или цокольный этаж, не тратя время и деньги на монтаж стен там, так как в качестве стен служит сам фундамент.
Помимо всех перечисленных положительных сторон, ленточное основание имеет и свои недостатки:
Необходимость долгого ожидания времени застывания бетона.
Необходимость проводить точные расчеты, которые включают глубину фундамента, толщину песчаной подушки и прочие характеристики.

Обязательно перед монтажом ленточного основания нужно проверить крепость армирующего пояса и его равнозначность на всех сторонах, так как в случае слабой арматуры фундамент может быть разделен на несколько частей.

Если на участке залегает плотный грунт, то траншею под ленту нужно расширить на тот показатель, который позволит монтировать опалубку. А вот если монтируется ленточный фундамент на глинистой почве, то нужно будет оставить место для дальнейшей засыпки его песком. Такая всесторонняя подушка станет амортизатором при движениях грунта.

Заключение

Ленточный фундамент очень популярен в частном домостроении и это не удивительно, ведь основание имеет массу преимуществ перед другими видами. Но для уверенности в долгой эксплуатации нужно правильно его устроить. В большинстве случаев под это основание укладывают песчаную подушку, устройство которой также имеет массу нюансов и тонкостей, которые полно отражены в статье.