Фундамент на пылеватом песке

Обновлено: 02.05.2024

Фундамент на песчаном грунте может иметь различное исполнение в зависимости от особенностей субстрата. Характеристики крупнозернистых песков позволяют обустроить основу под здание с применением любого из вариантов конструкций подошвы. В случае строительства на мелкопесчаных объектах с глинистыми включениями требуется тщательный выбор фундамента, так как здесь велик риск сезонных изменений в почве в результате морозного пучения.

Типы песчаного грунта

Песчаные грунты представляют собой сыпучую смесь мелких фракций кварца и других минералов с содержанием глины не более 3%. Как продукт разрушения горных пород, песчаный субстрат по плотности разделяется на такие группы, как плотные, средней плотности и рыхлые. В зависимости от состава и фракции зерна выделяют песчаные грунты 4 типов.

Пылеватый

Субстрат представляет собой очень мелкий песок – более 3/4 состава предусматривает частицы менее 0,1 мм – с большим содержанием глинистых включений. Эта масса плохо пропускает влагу, что обуславливает неустойчивость толщи, склонность к проседанию и вспучиванию. На таком ненадежном мелкопесчаном основании чаще всего применяют ленточный фундамент с усилением сваями.

Мелкозернистый

Эта категория песчаного грунта содержит 3/4 элементов размером более 0,1 мм. Субстрат относительно устойчив в качестве опоры для фундаментной конструкции в случае применения надежной гидроизоляции. Мелкозернистая толща хорошо впитывает влагу и подвержена морозному пучению. При заложении подошвы основания строения требуется заглубление больше расчетной глубины промерзания почвы.

Крупный

Грунтовая масса с крупнозернистым песком относится к надежным вариантам основы под строительство фундамента. 1/2 общего количества фракций имеют размеры более 0,5 мм, субстрат отлично пропускает воду, силы морозного пучения минимальны.

Гравелистый

Грунтовые пласты, 1/4 состава которых представляет собой зерна более 2,0 мм, отличаются высоким потенциалом для строительства фундаментных конструкций. Гравелистый субстрат не удерживает воду, грунтовые слои не подвержены горизонтальным смещениям, отсутствует эффект морозного пучения.

Плюсы и минусы песчаного грунта при возведении фундамента

При равномерном залегании с достаточной плотностью слоя песчаный грунт станет хорошим основанием для возведения фундаментных конструкций.

Особенности песчаных грунтов:

Крупный кварцевый песок способен воспринимать значительные нагрузки.
Грунтам с гравелистым и крупным песком свойственно за короткие сроки уплотняться под тяжестью фундамента, что обуславливает быструю усадку строения.
Крупные пески не промерзают, не подвержены вспучиванию, легко разрабатываются, хорошо утрамбовываются.
Мелкозернистый песок с примесями глины как основание для фундамента не выделяется надежностью.
При возведении конструкций на грунте из пылеватых песков требуется качественное усиление основы.

Субстрат располагает различным уровнем водопроницаемости в зависимости от характеристик массы. Благоприятность грунта для строительства определяется способностями преобладающей песчаной фракции – чем крупнее частицы, тем надежнее основа для обустройства фундаментной конструкции.

Стоит учитывать, что песчаная почва не всегда однородна: наверху может располагаться пласт крупного песка, тогда как далее идет толща из мелких фракций.

Виды фундаментов на песчаном грунте

При обустройстве строений на песчаном грунте актуальны различные виды фундаментных конструкций, при выборе которых учитываются особенности местных условий.

Ленточный

При возведении ленточного фундамента применяют мелкозаглубленный или углубленный вариант закладки. Под относительно небольшие постройки в виде одноэтажных домов, бань и пристроек на крупнопесчаных стабильных почвах оборудуют подошву основания из мелкозаглубленной ленты глубиной до 40-60 см. Конструкция может быть монолитной или сборной. При необходимости создания цокольного этажа закладывают заглубленный ленточный фундамент, степень погружения подземных стен варьируется в пределах 3-4,5 м.

Свайно-ленточный

При строительстве на ненадежных грунтах с преобладанием мелкозернистых или пылеватых песков мелкозаглубленный ленточный фундамент усиливают сваями, опорные конструкции устанавливают на глубину до устойчивого слоя почвы. Рекомендуется забивать сваи каждые 200 см. Траншею засыпают щебнем, выполняют гидроизоляцию, армируют и заливают бетонным раствором.

Свайный

Под сооружения на мелком песке нередко применяют свайный фундамент. В зависимости от особенностей местности и сложности строительства используют свайно-винтовые устройства, набивные сваи или буронабивные варианты изделий. Конструкция получается прочной и устойчивой, так как сваи устанавливаются ниже уровня промерзания почвы.

Плиточный

Основание под строение этой категории предусматривает заливку железобетонной платформы под всей площадью дома. Плиточная конструкция опоры приоритетна в случаях, когда планируется строительство в условиях крайней неустойчивости грунта. Другие виды фундаментов в таких случаях не соответствуют технологическим требованиям строительства, и приходится закладывать плиточное основание несмотря на то, что это затратный вариант обустройства подошвы строения. В результате максимально увеличивается площадь опоры и усиливается независимость фундамента от влияния сил пучения.

Особенности технологии возведения фундамента в зависимости от вида грунта

С помощью правильно подобранного типа фундамента и соблюдении технологий возведения основы можно создать прочную опору для постройки на любых видах песчаных почв.

Пылеватый и мелкозернистый

Для строительства дома на пылеватом и мелком песке из-за крайней неустойчивости пластов необходимо создать максимально прочную основу. В таких случаях допустимо возведение плиточного фундамента. Для этого снимают плодородный слой земли и отливают бетонную плиту, масштабы которой чуть больше площади планируемого здания. Конструкция не разрушается под воздействием сезонных изменений в почве, так как такой тип основания способен перемещаться вместе с грунтом, поэтому его называют плавающим фундаментом.

Другой более распространенный способ создания прочного основания под постройку на пылеватой и мелкой песчаной почве – применение монолитного ленточного фундамента мелкозаглубленного типа. Рекомендуется делать его трапециевидной формы с расширяющимися книзу линиями. Это способствует значительному уменьшению влияния морозного пучения на основание дома.

Перед заливкой фундаментной ленты траншею оборудуют гидроизоляционным слоем. При закладке конструкции подошвы под строение на мелком песке и пылеватых грунтах особенно важны дренажные работы. В качестве эффективных способов рекомендуют закрытые системы, которые оборудуются на базе дренажных труб.

При работе по возведению подошвы основания для тяжелых зданий на мелком и пылеватом песке стоит использовать свайно-ленточный вариант обустройства фундамента:

выполняют разметку, выкапывают котлован, устанавливают опалубку;
в местах пересечений ленты пробуривают скважины глубиной до устойчивых пластов почвы;
в скважины устанавливают трубы на основе асбестоцемента, качественно выравнивают конструкции, укрепляют распорками;
трубы заливают бетонным раствором на 1/3, слегка приподнимают для образования утолщения внизу. Далее трубы заполняют раствором, предварительно опустив в них арматуру.

Сваи можно залить и без установки труб, если среда не очень влажная и скважины не наполняются водой:

нижнюю часть скважины расширяют при помощи специального плуга;
в скважину опускают армирующий материал и заливают раствором;
после застывания свайных конструкций приступают к заливке ленты в опалубке.

Специалисты отмечают, что после заливки фундамента на мелкозернистом и пылеватом песке конструкция должна простоять в течение полугода перед продолжением строительных работ.

Крупный и гравелистый

Так как крупнопесчаные почвы располагают надежным уровнем несущей способности, здесь актуальны любые виды фундаментных конструкций:

если планируется строительство дома без подвала, чаще всего применяют ленточный вариант мелкозаглубленного типа;
под строение из легких материалов в виде каркасных сооружений, деревянных домов или щитовых конструкций подходит столбчатое основание;
для массивных строений с цокольным этажом выполняют ленточный фундамент сильно заглубленного типа.

При закладке столбчатого или ленточного варианта подошвы основания также задействуют фундаментные блоки или керамический кирпич.

На мелкозаглубленное ленточное основание на крупном песке можно поставить здание из пеноблоков или древесины, каркасный/щитовой вид сооружения или же небольшой кирпичный дом. При этом глубина закладки подошвы варьируется в диапазоне 40-70 см.

Технология заливки монолитной мелкозаглубленной ленты своими руками:

Подготовка участка. Сняв плодородный пласт земли, выровняют поверхность.
Разметка. Работы выполняются на основе проекта дома.
Подготовка траншеи. Выкапывают траншею глубиной 60-80 см. Ширина углубления равна толщине планируемых стен плюс 20 см, то есть по 5 см с обеих сторон стены для устойчивости конструкции и по 5 см для опалубки.
Заливка опалубки бетонным раствором.

Для опалубки применяют листы фанеры, обрезную доску, профлист, внутреннюю поверхность выстилают полиэтиленом, для усиления композиции используют армирующие материалы.

При строительстве массивных зданий или домов с жилым цокольным этажом или же подвалом закладывают глубокозаглубленную фундаментную ленту. Притом подошву под кирпичный дом устанавливают на 20 см ниже уровня промерзания почвы. Глубокозаглубленный ленточный фундамент со всех сторон обеспечивается гидроизоляционным слоем, включая и нижнюю поверхность. Также обязательно выполняется качественный дренаж.

Роль дренажа при закладке фундамента на песчаном грунте

При сооружении подошвы строений на мелкозернистой и пылеватой песчаной почве особое внимание уделяется дренажу, так как грунты этой категории плохо пропускают воду. Рекомендуют создать закрытые системы с применением дренажных труб.

Как самостоятельно выполнить дренажные работы:

на пластиковой канализационной трубе высверливают отверстия;
трубы оборачивают геотекстилем, что способствует предотвращению проникновения песка и засорения отверстий;
вокруг дома вырывают систему траншей и укладывают в них дренажные трубы.

При обустройстве закрытых дренажных систем обязательно выполняют отводы на поверхность. Каналы отвода засыпают гравием, накрывают геотекстилем и пластом дерна.

Гидро- и теплоизоляция фундамента

Для защиты фундамента от разрушения под влиянием влаги и сил морозного пучения необходимо выполнить качественную гидро- и теплоизоляцию конструкции.

Особенности гидроизоляции подошвы строения:

для гидроизоляции применяют специальные материалы в виде мастики на водной основе или битума;
чтобы исключить риск деформации утеплительного слоя, нельзя использовать мастику на основе органических растворителей.

При работах по утеплению основания применяют плиты пенополистирола. Модули утеплителя легко соединяются и позволяют создать плотную защиту от внешних воздействий. Пенополистирольные панели фиксируют на конструкции подошвы при помощи специального клея.

Решение вопроса, какой фундамент лучше на песчаном грунте, зависит от типа песка и особенностей строения. В случае обустройства сооружения на крупнопесчаных или гравелистых почвах предполагается большая свобода выбора варианта подошвы для здания. Для строительства на мелкозернистом и пылеватом песке целесообразно применение только определенных типов опорных конструкций, чаще всего это ленточный, свайно-ленточный или же свайный вариант фундамента.

Приветствую! На нашем сайте вы найдете для себя огромное количество полезных статей и советов о современном строительстве, ремонте и дизайне интерьера. Для вашего удобства все статьи сайта распределены по тематическим разделам. Также мы всегда готово поддержать беседу в комментариях, пишите.

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:

Для выбора фундамента необходимо знать, что за грунты слагают основание участка, какая у них несущая способность и свойства – просадка, пучинистость, возможность плывуна под верхними слоями грунта. Все это и еще – все, что возможно, о грунтовой воде, ее высоте, агрессивности к бетону, напорная она или более выражена как фильтрационная, как меняется по сезонам. Для получения полной информации нужны исследование – геологические и гидрологические.

Механические свойства грунта верхнего слоя можно определить и своими руками, и хозяева участков отлично знают свои грунты. Способы определения свойств по морфологии образца грунта несложные.

Песчаные грунты, их состав и свойства

Пески – это мелкодисперсные грунты, состоящие главным образом из частиц размерами от 0,25 мм до 2 мм. Это наиболее часто встречающиеся пески на планете. Чтобы рассмотреть песчинки, микроскоп не нужен, и на первый взгляд, они все одинаковы. Но это не так, пески из различных мест и их свойства очень сильно отличаются. В пустынных песках, иногда на речном и морском берегу, песок состоит из окатанных, сглаженных и округлых частиц. Нередко встречаются практически идеальные «шары».

У подножий горных склонов песок будет совершенно другой – песчинки неокатанные, остроребристые, «колючие», с четкими очертаниями кристаллов. В песочке с пляжа вероятнее всего можно будет увидеть в микроскоп и слабоокатанные и кристаллические зерна.

Основной минерал в составе песков – кварц, материал исключительной твердости и прочности. Полевой шпат и слюда в составе песков имеет меньший процент. Состав песка обусловлен его образованием. Скальные грунты – граниты, гнейсы и др. выветриваются в результате многовековых колебаний температур, солнечной радиации, мороза, ветра, прорастания корней растений, воды и влаги и еще многих природных факторов.

Наиболее стойкий минерал – кварц, и в результате миллионов лет геологических процессов и выветривания кварц остается основным составом песков, но даже кварц разрушает всесильное время. Поверхность кварцевых песчинок покрывается слоем силикатов или глинистых минералов. При миграциях с дождями, ветрами, в реках и т.п, попадая на морское дно, песок за тысячи лет превращается в песчаник, затем опять выветривается, и процессы эти бесконечны.

К чему все эти сказки? Да просто к тому, что недостаточно определить свой грунт на своем участке – это песок. У песков очень большой диапазон свойств! И поведут себя пески различной крупности и рыхлости под фундаментами и в дренажных подушках очень по-разному.

Песок имеет особые свойства, невозможные для других грунтов. Форма и размеры песчинок при отсыпке слоев обуславливает их рыхлую, «воздушную» укладку. Плотным слой песка станет только если применить вибрационное воздействие и уплотнить его механически. Песчинки укладываются компактно, слой становится значительно тоньше – может «сесть» на четверть высоты и более и приобретает несущие качества.

Также можно уплотнить песок, пропуская через него воду. Песчинки мгновенно перераспределяются, «переориентируются» в водной массе и образуют плотный массив. Они упаковываются компактно и плотно, в результате активная пористость песка снижается. Это явление известно всем, кто ходил по пляжу, иногда по песочку возле прибоя можно бегать, как по асфальту.

Прием уплотнения песков способом пропускания через него воды в строительстве применяется редко. В некоторых случаях нормы прямо запрещают уплотнение проливкой, одна из причин – большое количество воды размывает нижележащие грунты, может нарушить их структуру на участке под будущей конструкцией, и в результате снизить их несущую способность. Еще у песка есть «неприятное» свойство, хорошо знакомое строителям, да и дачникам тоже – песок способен с водой просачиваться сквозь слои даже плотных глин и при этом утягивать часть глины с собой. Особенно этим отличаются речные пески. В конструкциях пирогов отсыпок, отмосток и пр. эти свойства песка и глин обязательно учитывают.

Слагать основание участка могут как плотные, так и рыхлые пески, и разница для выбора фундамента огромная. Зачастую для усиления оснований приходится применять меры – уплотнение не только механическое, но и различные виды цементаций, силикатизаций и многие другие. Притчи и выражения вида «построить домик на песке» относятся именно к рыхлым сухим песчаным грунтам. Строить на этих грунтах – рискованно.

Песчаные грунты разнообразны по составу, их свойства зависят от условий образования, климатических условий местности и от минералогического состава, от вида горных пород, которые в составе песка. Пески делят на следующие виды – гравелистый, крупный, средней крупности и мелкий, причем в одном отложении песок может быть всех видов сразу. Минералы, входящие в состав песка - до 70% кварца, до 8% полевых шпатов, до 3% кальцита, соли и железо. Чаще всего встречаются песок кварцевый и кварцево-полевошпатовый.

Классифицируют пески по ГОСТу, исходя из размера зерен и процента содержания частиц разного размера в массе пробы, то есть по гранулометрическому составу:

Пески гравелистые. По содержанию – более 25% частиц размером более 2мм
Пески крупные. По содержанию – более 50% частиц размером более 0,5 мм
Пески средней крупности, или средние. По содержанию – более 50% частиц размером более 0,25 мм
Пески мелкие. По содержанию – более и равное 75 % по массе число частиц размером более 0,1 мм
Пески пылеватые. По содержанию – до 75% частиц более 0,1 мм

По плотности и несущей способности песчаные грунты подразделяют на пески плотной и средней плотности. Плотные пески, как правило, расположены глубже 1,5 м, и спрессовались под давлением от расположенных выше слоев грунта. Такие пески являются хорошим основанием для фундаментов.

Пески средней плотности – те, что находятся на глубине до 1,5 или отсыпаны и уплотнялись искусственно. Эти пески имеют несущую способность похуже, и подвержены значительной осадке под фундаментом.

Понятна взаимосвязь между плотностью и несущей способностью песчаных грунтов. Для гравелистых песков средней плотности предел нагрузки до 5 кгс/см2, у плотных – больше 6 кгс/см2. Средние пески плотные имеют предел несущей способности до 4-5 кгс/см2, среднеплотные – до 3-4 кгс/см2. Мелкие пылеватые пески в плотном состоянии максимально несут нагрузку в 3кгс/см2, при средней плотности – до 2кгс/см2. Водонасыщенные пески резко снижают свою несущую способность до 2 кгс/см2.

Эта особенность песчаных грунтов связана с их способностью резко терять прочность и переходить в «текучее» состояние при насыщении водой и вибрациях. На крайнем полюсе этого явления – зыбучие пески. Разжижение водонасыщенных песков связано с процессами разрушения их структуры при заводнении, а затем новом уплотнении и уменьшении прочности. Причем в текучее состояние переходят не только пески пылеватые, имеющие в составе тонкие глинистые частицы и коллоидные примеси, увеличивающие тиксотропию (разжижение при механическом воздействии). Неожиданно потерять прочность могут и слои чистых крупных песков.

Характеристики прочности связаны с другой характеристикой песка – пористостью. Пористость – это отношение воздушных пор в объеме грунта к его общему объему, и измеряется в процентах. У гранита и базальта пористость составляет десятые доли процента, у глин – до 80%. У песков пористость меньше, чем у глин – 30-38%, у крупных гравелистых песков до 50%, но пески в отличие от глин отлично пропускают воду, являются дренирующими грунтами. А глины, имея пористость от 35 до 80%, практически водонепроницаемые. Объяснение – в структуре грунтов. У песка поры крупные, до 0,01 мм, так как частицы песка имеют размеры от 0,1 до 2,5 мм, а глинистые грунты содержат тонкие частицы от 0,0001 до 0,005 мм и менее, и поэтому имеют тонкопористую структуру, где вода начинает испытывать силы капиллярного притяжения. Тонкие поры глин воду не пропускают и делают слой уплотненной глины отличным водоупором, несмотря на высокий процент пористости. Пески, особенно гравелистые, фильтруют воду с большой скоростью, это отлично видно при дожде, когда участок сложен крупными песками. Луж не будет даже после ливня.

Другое дело – если грунт сжать. Крупные поры песков разрушатся очень быстро, а тонкие поры глин могут сохраняться долгое время при нагружении грунта. Поры размером более 0,01 мм называют активными, а структуры грунтов оценивают еще одной важной характеристикой – активной пористостью.

На прочность слоя песчаного грунта в основании участка их пористость влияет в огромной степени, причем абсолютно по-разному на крупные и мелкие пылеватые пески. Вода уходит через поры крупных песков, а нагрузки воспринимает скелет грунта. Поэтому песок с низкой пористостью влагу держит плохо, и практически не подвержен морозному пучению. Чем меньше влажность песка и выше его плотность, тем больше несущая способность данного основания.

Самый лучший вид песчаного грунта для устройства фундамента – крупные и гравелистые пески. Фундамент можно выбирать практически любого типа, в зависимости от веса, архитектурного плана здания и нагрузок. Эти пески практически не насыщаются водой, а фильтруют ее без изменений своей структуры, и вода не может влиять на их плотность. Хороший дренаж – как следствие малая степень пучинистости, и в итоге - не будет подвижек грунта. Вследствие этого крупные и гравелистые пески отличаются наибольшей несущей способностью.

Мелкий и пылеватый песок отличаются тем, что воду не фильтруют, а впитывают и удерживают. Образуется, простыми словами, грязь, которая при замерзании значительно увеличивается в объеме, и происходит процесс под названием морозное пучение, способный вытолкнуть дом из земли, повредить дорожное покрытие и т. далее. Пылеватые пески – основание, склонное к сильному пучению, и этот фактор ограничивает выбор видов фундамента и требует расчета глубины заложения.

Фундаменты на гравелистых, крупных и средних песках можно устраивать ленточные или ленточно-столбчатые, заглубляя подошву на 30-70 см. Эти пески под действием нагрузок быстро уплотняются, мало промерзают, их поведение в основаниях довольно стабильно. В отличие от крупных, пылеватые мелкие пески зачастую испытывают просадку под фундаментами многие годы, отличаются невысокой прочностью и "держат", а не фильтруют воду. Если УГВ высокий, то фундамент на пылеватых песках следует закладывать ниже глубины промерзания грунта.

При необходимости строительства на мелких пылеватых песках необходимо особое внимание уделять связи их свойств с возможным высоким уровнем грунтовых вод. Одна из особенностей пылеватых песков с примесями глины – образовывать плывуны при насыщении водой. Если в основании участка мелкие и пылеватые пески, и близко есть (или был) водоем, болото или заболоченное место, исследование геологии участка – практичное решение.

Фундамент на плывуне вопрос крайне серьезный. Плывун в составе грунтовых слоев в ряде случаев делает участок непригодным для постройки дома. Все зависит от вида плывуна, глубины его залегания и мощности. Практика строительства фундамента на плывунах свидетельствует, что в результате просчета, не только фундамент на плывуне, но и весь дом может в прямом смысле утонуть в земле вместе со стенами, причем за небольшое время.

Что такое плывун

Плывуны – это породы, способные проявлять при определенных условиях свойства жидкостей, то есть плыть или течь. Состав пород плывунов – это тонкие пылеватые пески, малосвязные глины и суглинки. Различают плывуны истинные и ложные. Истинные плывуны содержат органические вещества, служащие коллоидной смазкой для рыхлых пород, и способны очень быстро перейти в текучее состояние при небольшом механическом сотрясении или вибрациях. Если влажность истинного плывуна незначительная, а плотность достаточно высока, то плывун прочен. При его замерзании происходит сильное пучение. Ложные плывуны отличаются от истинных отсутствием органики в составе и тем, что плывунные свойства проявляют в основном при действии гидравлического давления, возникающего при вскрытии водоносных пластов.

Из всей этой теории следует один практический вывод – если плывун не трогать, он не опасен. Но если нарушить его герметичность, напор жидкой породы начнет прорываться на поверхность. Вероятными последствиями будут:

Гидрогеологический режим участка необратимо изменится
Несущая способность грунтов, находящихся выше плывуна, будет снижена – в лучшем случае, в худшем дом просто уйдет под землю
Поверхность почвы даст неравномерную просадку
Возможные разрушения – прорывы трубопроводов, деформации близлежащих строений. Деформации могут быть любой степени – от перекоса оконных и дверных проемов до полного разрушения фундамента

При устройстве фундаментов на плывунах основная трудность – это обеспечить невозможность разгерметизации водонасыщенных пластов.

Бороться с плывуном, расположенным под участком строительства – дело нелегкое и крайне затратное. На практике осушение плывуна иногда возможно, если заложить дренажную систему ниже залегания пластов, способных создать плывунные проблемы. Эффективная система дренажа может предотвратить проявление плывуна и в дальнейшем, но ревизии, чистка и систематическое обслуживание этой системы обязательны. Но даже самую совершенную дренажную систему не всегда возможно устроить, причем по техническим, а не только по экономическим соображениям – если пласт плывуна мощный и заложен глубоко.

Если невозможно осушить плывун, то необходимо применить вариант устройства фундамента здания, исключающий или сводящий к минимуму контакт с плывуном.

Виды применяемых фундаментов в зависимости от глубины залегания плывунов

Самый надежный фундамент – плита. Даже при залегании плывуна близко к поверхности, до одного – полутора метров, и одновременно при расположении плотных слоев грунта глубоко – 5-6 метров и более

В случае плывуна с небольшой толщиной пласта, расположенного на малой глубине от поверхности (0,5 м – 1 м) , а главное, если под плывуном расположены слои плотных грунтов с достаточной несущей способностью, то есть возможность опирания на них будущего строения посредством свай. Сваи должны пройти плывун и опираться на твердые слои грунта.

Наиболее простой случай – когда плывун залегает ниже глубины промерзания грунта. В таком случае не будет как пучения, так и контакта с плывуном. Фундамент в этом случае можно принять – мелкозаглубленную ленту.

В случаях, когда уровень грунтовых вод высокий, а плывун залегает близко под поверхностью земли, в некоторых случаях принимают вариант укрепления поверхности созданием искусственной насыпи из непучинистого грунта – щебня, песчано-гравийной смеси. Подушка выполняется с послойным уплотнением, но исключительно ручным способом – трамбовкой или виброплитой. Тяжелая техника исключена, так как нагрузки и вибрации могут оказать на плывун негативное действие.

Из всего сказанного понятно, что без данных геологического исследования принимать решения о строительстве на участке и о выборе варианта основания вряд ли рационально. Нужно знать о плывуне – на какой глубине он расположен, и какова его мощность, или толщина. Еще обязательно надо знать отметку грунтовых вод, по сезонам. Возможно, рядом уже строились, бурили скважины или копали колодцы соседи, это может дать часть информации.

Наиболее вероятно наличие плывуна в низине, на участке, где раньше было болото или водоем, даже совсем небольшой. Один из способов обнаружить плывун самостоятельно – выкопать шурф или пробурить скважину глубиной, большей глубины промерзания грунта (по районному нормативу). Если начнется оплывание стенок, а выемки будут заполняться текучим жидким песком, можно сделать выводы о наличии под участком плывуна. А вот какой он толщины, сказать могут только специалисты после проведения геологического обследования. Понятно, что плывун не просто создает проблемы, он может быть и опасен, и шутить с ним не стоит.

Меры предосторожности при работе с плывунами

Позаботьтесь о своей безопасности, примите меры предосторожности

Если в толщах грунтов под участком есть плывун, то случайное его вскрытие при земляных работах может обернуться трагедией. Прорыв водонасыщенных текучих песков в котлованы происходит под огромным напором и заполняет выработку за очень короткое время. Поток вязкого жидкого песка не поддается никакому контролю, от него можно только спасаться бегством, утонуть в нем вполне реально. Даже если все, к счастью, обошлось, убрать этот песок из котлована будет крайне проблемно. В практике прорывов плывунов были случаи, когда после прекращения активности плывуна по поверхности выброшенного наверх песка можно было ходить как по асфальту.
Для укрепления откосов котлованов и траншей нужно использовать деревянные щиты
В выемке должна быть установлена лестница с выходом на бровку, чтобы была возможность быстро покинуть котлован в случае прорыва плывуна
Рациональным будет установить дежурство, кто-то должен наблюдать за работами в выемке, находясь наверху – для наблюдения и при необходимости, помощи
Соблюдение всех правил техники безопасности при земляных работах и технологии устройства подземной части зданий - обязательное условие проведения работ

Особенности устройства фундамента на плывуне

Сила давления фундаментного основания на грунт зависит от площади этого основания. Если в качестве фундамента выбрана монолитная плита, то оптимальное распределение нагрузок будет выполнено при условии, когда габарит здания в плане будет совпадать с контурами плиты. Это не всегда оправдано с экономической точки зрения. В случае принятия ленточных типов фундаментов, то ширина их подошвы должна быть максимально большей. Плывун имеет малую жесткость, и нужно максимально снизить давление на него.

Все земляные работы нужно вести очень осторожно. Если герметичность плывуна будет нарушена, то текучие пески выйдут наверх, и в результате произойдет смещение слоев грунтов с просадкой. Кроме того, возможны аварии на рабочих инженерных коммуникациях, прорывы и обрывы, и деформации разной степени тяжести несущих конструкций расположенных рядом зданий. Правило – все земляные работы проводятся исключительно выше глубины залегания плывуна.

Применение для работ по устройству фундаментов на плывунах тяжелой спецтехники невозможно, это может привести к вскрытию плывунов из-за их нестабильности в условиях вибраций и механических воздействий. Все земляные работы придется выполнять вручную. Поэтому, когда есть выбор, строители предпочитают свайные фундаменты.

В плывунах присутствуют как песок, так и глины, и вода. Плывун будет проявлять силы пучения на глубине промерзания. В любом случае, пучение грунта возможно в разной степени, поэтому в фундаментах (ростверках) на плывунах предусматривают усиление арматурных каркасов.

Песчано-гравийная или щебеночная подушка под фундамент принимается толщиной 300-400 мм, с обязательным устройством гидроизоляции. По слою рулонного материала выполняют заливку бетоном фундаментной ленты, плиты, или их комбинации. Обратная засыпка фундамента делается песком.

Выполнение широкой отмостки по периметру готового фундамента обязательно, для защиты подземных конструкций от атмосферной воды.

При возведении частного дома самым важным фактором, для того чтобы строение прослужило многие десятилетия, является фундаментное основание.

Тип основания зависит от этажности здания, применяемых материалов, а также от залегаемых грунтов на приусадебном участке. Песчаная почва считается довольно распространённой в нашей стране.

Типы песчаного грунта

Песчаный – это такой грунт, который состоит из частиц песка размером не более 5 миллиметров, примерно на 50% своего объёма. В сухом состоянии имеет рассыпчатую структуру, при сжимании в руках, не создаёт устойчивую форму.

Главное преимущество такой почвы — быстрая осадка фундаментов. Это происходит за счёт того, что коэффициент сжатия такого материала довольно низок, а скорость его уплотнения под нагрузкой очень велика.

В зависимости от размера пылинок песчаный грунт подразделяют:

Гравелистый песок, размер песчинок от 0,2 до 5,5 миллиметров.
Крупный песок, размер песчинок от 0,2 до 2,5 миллиметров.
Средний песок, размер песчинок от 0,15 до 1,5 миллиметров.
Мелкий песок, размер песчинок до 0,1 миллиметра. Такой песок получил название пылеватый.

Чем крупнее частички почвы, тем она качественнее с точки зрения строительного производства. Крупный песок имеет очень большую несущую способность и плохо задерживает влагу. За счёт этого он практически не подвержен морозному пучению.

Какой фундамент подойдёт на песчаном грунте?

Выбор основания будет зависеть от типа песчаной почвы. Наиболее универсальными являются следующие технологии:

Столбчатые, либо свайные фундаменты. Данная конструкция обладает высокими прочностными характеристиками, и хорошей долговечностью. Она получила широкое распространение в частном коттеджном строительстве, благодаря своей технологичности. При правильном заложении таких конструкций, будут не страшны такие факторы как, грунтовая вода, либо слабый грунт.
Монолитная плита. Это самый прочный и надежный вариант для любого частного дома, практически любой этажности. При должном уровне гидроизоляции, даже поверхностные грунтовые воды не смогут проникнуть в жилище. Недостатком данной конструкции является её высокая стоимость. Монтаж такой плиты очень дорог.
Мелко заглублённый ленточный фундамент. Данная конструкция отличается низкой ценой. Такой фундамент можно собрать из отдельных элементов, но из-за мелкого заглубления, в данном случае, не получится построить подвальные помещения.
Заглубленный ленточный фундамент. В такой технологии элементы закладываются ниже глубины промерзания. В этом варианте вполне можно возвести полноценное подвальное помещение. Недостаток такой конструкции – необходимость устраивать очень качественную гидроизоляцию пола и стен. Также придётся монтировать дренажную систему.

Крупнозернистый песок

Такая почва считается очень хорошим основанием для любого типа фундаментов. Она хорошо пропускает воду, практически не подвержена морозному пучению, за счёт этого в ней не происходят сезонные подвижки слоёв.

Пылеватый песок

Пылеватый песок в сухом состоянии представляет собой пыль, при попадании на него воды, он начинает активно её впитывать, и удерживать в себе. После замерзания такой смеси, она сильно увеличивается в объёме. Данный эффект носит название морозное пучение грунта.

Этот тип почвы сильно подвержен такому пучению, в связи с этим, при строительстве на таком грунте, фундаменты заглубляются ниже глубины промерзания.

Возведение фундаментов на песчаном грунте

В производстве строительных работ на песчаных грунтах необходимо твердо понимать, с каким конкретно типом почвы имеешь дело. Для этого проводятся специальные геологические изыскания.

В разных концах земельного участка бурятся отверстия, из которых вынимают грунт на разных глубинах. После лабораторного исследования строится геологический разрез.

Из данного документа можно определить, какие грунты залегают на участке, и на какой отметке, относительно выбранного нуля.

Подготовительные работы

Перед началом строительства участок очищают от мусора, деревьев, при необходимости сносят старые ветхие постройки. Следующим этапом является ограждение строительной площадки, для пресечения доступа туда посторонних лиц и животных, для предотвращения несчастных случаев.

После этого необходимо провести разметку. Для разметки можно использовать деревянные колышки, которые забиваются в грунт с внутренней и наружной стороны предполагаемого строения. Дальнейшие действия зависят от конкретного вида песчаного грунта на строительной площадке.

Фундамент на крупнозернистом песке

При таких условиях нет нужды заглубляться на глубину промерзания почвы. Можно выкопать котлован глубиной 500 миллиметров. В данном котловане необходимо устроить арматурный каркас. Для каркаса применяем прутки арматуры диаметров не менее 14 миллиметров.

Прутки связываются между собой вязальной проволокой, с помощью специальных крючков. Каркас должен иметь верхний и нижний арматурный пояс, соединенный между собой стойками, из таких же прутьев. После этого устраиваем деревянную опалубку с внутренней и наружной стороны котлована.

Стороны между собой скрепляем связями и укрепляем распорками. В готовую опалубку заливаем бетонную смесь марки М-100, заглаживаем и утрамбовываем специальной трамбовкой.

При использовании заказного бетоносмесителя, не рекомендуется применять, для изготовления опалубки, пиломатериал тоньше 40 миллиметров. Тонкая доска не выдержит давления бетона и опалубка разрушится.

Фундамент на пылеватом песке

На пылеватых песках, сильно подверженных морозному пучению необходимо применить следующую технологию. После выкапывания котлована глубиной 500 миллиметров, необходимо произвести разметку под сваи. Сваи нужно размешать с шагом от 1 до 1,5 метров, с обязательной установкой в углах.

Далее специальным садовым буром пробуриваем отверстия ниже на 150-200 миллиметров отметки глубины промерзания. В данные отверстия помещаем арматурные каркасы, с таким расчетом, чтобы они торчали их отверстий на всю высоту котлована.

Заливаем бетонной смесью отверстия до уровня котлована. После этого устраиваем арматурный каркас также точно, как описано выше, причем прутки, выступающие из свай, необходимо связывать с каркасом ростверка. Следующий этап — это устройство деревянной опалубки. После того как опалубка готова можно заливать бетон. Такая технология носит название — свайный фундамент с монолитным ростверком.

Заключительная часть работы с основанием — это его гидроизоляция. Монолитный ростверк можно обмазать битумным праймером, можно оклеить рулонными материалами. На верхнюю плоскость монолитной ленты целесообразно приклеить два слоя рулонной гидроизоляции.

Читайте также: