Ленточный фундамент на торфе

Общепризнанно, что устройство надежного фундамента для добротного дома на торфе и других сложных грунтах с высоким уровнем грунтовых вод является сложной, а порой не выполнимой задачей. Сложными грунтами считаются торфяные, глинистые, мелкопесчаные и суглинки со слабой водопроницаемостью и высокой глубиной залегания водоносного слоя, и, за счет этого малой несущей способностью. Основной проблемой надежности фундамента на данных грунтах является их пучинистость при сезонном промерзании. Это явление приносит большой разрушительный, порой непоправимый, вред фундаменту. Для решения этой проблемы есть решение, проверенное временем и вполне универсальное. На возникающий в первую очередь вопрос о стоимости, в сравнении с другими, сравнимыми по качеству решениями, ответ могут дать только сравнительные расчеты по материалам и стоимости работ, в зависимости от региона. Эти расчеты застройщик может выполнить самостоятельно.

В чем универсальность решения? Непригодный грунт нужно заменить, сделав такое основание под фундамент, которое исключит все негативные последствия пучинистости. Каким это основание должно быть показано на рисунке 1.

ris_001
Рисунок 1. Основание фундамента.

Красной линией на рисунке обозначена подложка из геотекстиля, которая разделяет основание фундамента и грунт, препятствуя их смешиванию, но обеспечивает свободное движение грунтовых вод. Геотекстиль, обладая высокой прочностью на разрыв и растяжение, способствует распределению нагрузки основания на грунт. Нижним слоем основания служит крупный песок с высоким уровнем фильтрации, без примесей глины и суглинка. Верхний слой состоит из гранитного щебня фракцией не менее чем 20-40 и толщиной не менее 0,25 метра. Щебень фракции 40 – 70 лучше, но требует механизации труда. Этот слой обладает способностью нести значительные нагрузки за счет, так называемого, краеугольного, заклинивающего эффекта. Примером для понимания работы этого слоя может служить железнодорожная насыпь, состоящая из такого же щебня. Уложенные на ней шпалы и рельсы несут на себе динамическую нагрузку в сотни тонн. По такому же принципу строят дороги со щебневым покрытием. На срок эксплуатации таких дорог влияют только динамические нагрузки. В условиях статической нагрузки на основание срок его службы практически не ограничен. Верхняя граница отсыпки щебнем должна быть выше максимального сезонного паводкового подъема грунтовых вод, что обеспечит возможность пребывания на участке в любое время года. Площадь отсыпки должна превышать периметр фундамента не менее чем на 1 метр с каждой стороны, что необходимо для лучшего распределения нагрузки. В дальнейшем, после укладки на нее тротуарной плитки, эта дополнительная площадь отсыпки будет служить стандартной отмосткой. Расчетная нагрузка такого основания, с большим запасом прочности, выдерживает нагрузку двухэтажного брусового или рубленого дома. Для кирпичного дома слой отсыпки должен быть увеличен на 0,05 – 0,1 м.
Участок с высоким уровнем грунтовых вод должен иметь развитую дренажную систему, конструктивно связанной с основанием фундамента, как показано на рисунке 2.

Ландшафт

 

Рисунок 2. Дренажная система.

На рисунке видно, что функцию дренажа выполняют садовые дорожки, автомобильная парковка у дома и основания под фундаменты хозяйственных построек. Небольшой уклон в 2-3º обеспечит гарантированную работу дренажной системы при устройстве дорожек по конструктивной схеме, показанной на рисунке 3. Эта конструкция позволяет отказаться от дренажных труб.

Дорожка
Рисунок 3. Основание садовой дорожки.

Из рисунка понятно, что устройство дорожек аналогично основанию для фундамента и отличается только толщиной слоя щебня. Работы по устройству дренажной системы могут быть выполнены после завершения строительства дома, но подъезд к дому и предполагаемая автомобильная парковка, устроенные одновременно с основанием, значительно облегчат изготовление фундамента и строительство дома.
На изготовленном основании возводится ленточный фундамент, опирающийся подошвой, без заглубления, непосредственно на щебневую отсыпку. Конструкция такого фундамента изображена на рисунке 4.

Фундамент
Рисунок 4. Фундамент.

Указанные размеры ширины ленты обусловлены строительством дома из бруса с учетом наружной и внутренней его облицовки. Для дома из кирпича и других строительных материалов ширина ленты, в соответствии с проектной документацией, должна быть увеличена. Высота фундамента указана минимальная и, следовательно, может быть увеличена по желанию застройщика. На рисунке, естественно, нет размеров периметра фундамента, но наличие внутренних перемычек, с указанными расстояниями, является обязательным требованием к конструкции. Печной фундамент также составляет единое целое с лентой фундамента. Это позволит сохранить статичное, относительно дома, положение печи или камина, что немаловажно для пожарной безопасности. Такая конструкция фундамента позволяет равномерно распределять нагрузки строения, не препятствует поступлению тепла земли и, за счет этого, уменьшает энергопотребление. Щебневая подсыпка под домом, не аккумулирующая влагу, обеспечивает минимальный уровень влажности под домом, что значительно увеличивает срок его службы. Наличие перемычек позволяет уменьшить размер пролетов половых балок и избежать их прогиба под нагрузкой.
Изготовление основания фундамента начинается со стандартной процедуры разметки, как показано на рисунке 5. Форма постройки в проекции, а соответственно и фундамента, может быть любой, но увеличение площади основания на 1 метр с каждой стороны является обязательным для гарантированной его прочности. Надо учитывать, что подъезд к дому, выполненный вместе с основанием значительно облегчит работы не только по его изготовлению, но и все дальнейшие процессы строительства.

Разметка
Рисунок 5. Разметка площади основания фундамента.

По углам периметра будущего основания забиваются колья с учетом того, что их верхнее окончание должно быть выше величины максимального подъема грунтовых вод. Ориентиром, для определения этой величины, может служить уровень подъездной дороги к участку. Затем по периметру разметки забиваются колья на расстоянии 1,0 – 1,2 метра друг от друга. К кольям крепятся обрезные доски толщиной 22-25 мм, образуя короб на поверхности грунта.
Процесс изготовления основания более понятен на наглядном примере. На фото 1 показан завершенный этап изготовления конструкции короба для основания фундамента летней кухни.

ris_006-1
Фото 1. Короб для основания фундамента.

В проекте застройщик, как видно на фото, предусмотрел устройство дорожек от будущей постройки к уже имеющемуся дому. Почва данного участка состоит из слоя торфа глубиной 0,5 – 0,6 метра, ниже идет небольшой слой жирной глины толщиной 0,1 – 0,15 метра, а затем пылеватая супесь, так называемый плывун. Территория застройки на 0,3 метра ниже подъездной дороги, которая выше максимального уровня подъема грунтовых вод. Следовательно, высота короба в 0,3 метра, является оптимальной для устройства основания.
Следующий этап работ – выемка грунта на нужную глубину показан на фото 2.

ris_007-1
Фото 2. Выемка грунта.

Средний уровень грунтовых вод на этой территории 0,5 – 0,6 метра относительно уровня дороги, поэтому целесообразно вынимать грунт на глубину 0,25 – 0,3 метра. Вынутый торф повысит общий уровень участка и, после его рекультивации, станет плодородной почвой. Вынимаемый торф равномерно распределяется с наружной стороны короба без трамбовки на данном этапе, для того, чтобы избежать его прогиба внутрь будущего основания. После удаления грунта и выравнивания дна выемки следует этап настила геотекстиля и отсыпки песка. Геотекстиль укладывается с нахлестом полос 0,2 – 0,25 метра и таким же выпуском на короб как показано на фото 3. Нахлесты необходимы, так как под нагрузкой, которая зависит как от толщины отсыпки, так и от плотности нижележащего грунта, геотекстиль проседает и немного растягивается.

ris_008-1
Фото 3. Настил геотекстиля и отсыпка песком.

Для основания следует употреблять только крупный песок без примесей. Отсыпку песком следует делать аккуратно, избегая его попадания под нахлесты полос геотекстиля. При ручной отсыпке необходима послойная, через 0,1 – 0,15 метра, трамбовка песка с увлажнением водой. Толщина слоя песка в данном проекте составляет 0,3 метра. Затем на песок укладывается слой гранитного щебня фракцией 20 – 40 с послойной трамбовкой, как на фото 4. При расчетах необходимого объема песка и щебня надо учитывать, что нижележащий слой торфа уплотняется и, следовательно, расход материалов немного увеличивается.

ris_009-1
Фото 4. Отсыпка щебнем.

Толщина слоя, доходящая до верха дощатого короба и составляющая примерно 0,2 метра, вполне достаточна для данного одноэтажного каркасного строения.
Опалубка для фундамента на таком основании требует более серьезного подхода, так как устанавливается, без заглубления, прямо на отсыпку из щебня. Укрепление опалубки упорами с кольями в данном случае не приемлемо. Конструкция опалубки, представленная на рисунке 6, рассчитана на высоту ленты фундамента до 750 мм и предназначена для ее заполнения бетоном при помощи автомиксера.

ris_010-1
Рисунок 6. Опалубка.
а) общий вид, б) фрагмент;
1 – направляющая опорная доска, 2 – распорка, 3 – хомут,
4 – доски бокового щита, 5 – стойки, 6 – раскосы.

Упрощенный вариант такой опалубки, рассчитанный на высоту ленты фундамента до 500 мм, представлен на фото 5. Заливка бетона может осуществляться электрической бетономешалкой.

ris_011-1
Фото 5. Опалубка, упрощенный вариант.

Щиты опалубки изготавливаются из досок толщиной 25 мм, к ним крепятся стойки из досок 50 × 100 мм хомуты и раскосы изготавливают из досок 25 × 100 мм. Для ускорения сборки и последующей разборки опалубки все доски крепятся на саморезы нужной длины. На внутреннюю сторону готового щита строительным степлером крепится рубероид. Он необходим для того, чтобы избежать вытекания бетонного раствора через щели между досками и от их загрязнения. Для обеспечения циркуляции воздуха под домом, при сборке опалубки, необходимо предусмотреть устройство продухов в нужном количестве, как в наружных, так и во внутренних пролетах. Требования к арматуре, устанавливаемой внутри опалубки, стандартные для ленточных фундаментов. По завершению бетонных работ и разборки опалубки доски щитов могут быть использованы для устройства черновых полов в доме, а рубероид для гидроизоляции фундамента.

ris_012-1         ris_013-1
Фото 6. Фундамент.                                                                                                   Фото 7. Летняя кухня.

Приведенный практический пример дает общее представление об устройстве основания для фундамента на торфе с толщиной слоя не более 1 метра. Что делать, если слой торфа 1,5 – 2 метра и больше? Для постройки на таком участке полноценного дома на ленточном фундаменте, потребуются более значительные материальные затраты и впору задуматься о рентабельности такого строительства. Но нередко географическое положение, хорошая экология местности или другие причины оправдывают затраты.
У участков с толщиной слоя торфа более 1,5 метров очень высокий, как правило, уровень грунтовых вод. Соответственно и уровень их максимального, сезонного подъема превышает уровень участка на 0,5 метра и более. Для того, чтобы сделать участок пригодным к эксплуатации и строительству его целиком застилают геотекстилем так, как на фото 3. Затем насыпают песок до отметки максимального уровня подъема грунтовых вод. Песок разравнивается бульдозером и затем, на заранее размеченное место для основания фундамента, насыпают щебень. Здесь целесообразно делать отсыпку щебнем фракцией 40 – 70 слоем 0,2 – 0,25 метра, а затем выравнивающим слоем 0,1 – 0,15 метров фракцией 20 – 40.
На участках с мелкопесчаными, глинистыми и суглинистыми грунтами для изготовления основания фундамента снимается только верхний плодородный слой толщиной 0,2 – 0,3 метра. Выемка нижележащего грунта, в большинстве случаев, малоперспективна, так как он малопригоден для рекультивации. У участков с такими грунтами, как правило, уровень максимального подъема грунтовых вод ниже торфяных и, следовательно, слой отсыпки основания здесь меньше. При изготовлении основания на этих грунтах необходимо учитывать, что слой песка должен быть не менее 0,1 метра чтобы предотвратить механическое повреждение геотекстиля острыми краями щебня. Если нижележащий грунт характеризуется как плотный, то слой щебня может не превышать 0,2 метра.
Все расчеты основания фундамента на сложных грунтах даны для практически ровных участков с уклоном не превышающим 10º. Для участков с уклоном, в зависимости от его величины, характеристики грунта и других факторов, необходимы дополнительные архитектурные решения, требующие визуальной оценки и консультации профессионалов.

ПОСТРОЕНО НА ТОРФЕ

    001 003 004 005

Комментировать

Поиск
Свежие комментарии
    Мы ВКонтакте
    Яндекс.Метрика