Фундамент на скальном грунте

Обновлено: 17.05.2024

Строительство домов и других сооружений может проводиться на различных грунтах. В каждом случае стоит учитывать характеристики почвы. Так, скальный грунт представляет собой сплошной массив, обладающий большой прочностью и стойкостью к грунтовым водам. Также он не подвергается промерзанию и сжиманию. Благодаря таким свойствам, скальные грунты являются идеальным вариантом для строительства дома.

Особенности скального грунта

Скальные грунты состоят из различных пород, которые имеют свои характерные особенности:

Гранит. Этот популярный материал широко используют в строительстве и отделке различных сооружений. Обладает очень высокой прочностью и долговечностью.
Песчаник. Порода представляет собой обмолочные зерна, которые связаны между собой минеральными веществами (преимущественно цементом). Имеет высокую пористость и широко используется в качестве стенового материала.
Известняк. Порода, которая состоит из кальцита. Противостоит размыванию и деформациям.

Скальный грунт обладает многими достоинствами, к которым относят высокую прочность и влагонепроницаемость.Это возможно благодаря тому, что в составе такой почвы нет глины и песка.

Помимо этого, на стены фундамента, построенного на таком грунте, не действуют силы пучения. Это предотвращают движение фундамента и разрушение строения, которое в дальнейшем возникает при этом.

Конечно, несмотря на все это, скальные грунты обладают некоторыми недостатками. Профессионалы выделяют следующие минусы скальных грунтов:

При строительстве понадобится использование специальной техники, что несколько повысит стоимость строительства.
На таких грунтах невозможно соорудить строения с цокольным этажом и подвалом.
Возможны проблемы при устройстве дренажной системы и прокладки коммуникаций.

Зачастую заглубление фундамента на скальном грунте составляет не больше полуметра. При необходимости глубина может быть несколько больше. Конечно, такие изменения повлекут за собой немалые денежные затраты.

Выбор фундамента для скальных поверхностей

При строительстве здания на скальном грунте могут быть использованы следующие фундаменты:

Заглубленный ленточный фундамент в основном используется в тех случаях, когда участок представляет собой не сплошную скалу и есть возможность заложить конструкцию на глубину не меньше 70 см. При устройстве основания нужно будет провести ряд работ. В первую очередь нужно будет убрать грунт на определенную глубину и создать котлован. Также выполняется выравнивание участка и устройство траншей. После того как разработка грунта будет выполнена, выполняют укладку песчаной подушки. Ее толщина должна составлять близко 30 см. Поверх нее укладывается гидроизоляция. Когда основание будет подготовлено, выполняется устройство опалубки, укладка армированного пояса и заливка бетона.
Мелкозаглубленное ленточное основание устраивают на глубине 30 см. Так как глубина залегания небольшая, то можно обойтись без песчаной подушки. Если грунт ровный, то можно забыть и об армированном поясе. Это позволит несколько сэкономить на устройстве основания.
Существуют примеры применения плитных фундаментов, но с учетом всех особенностей возведение этого типа основания на скальном грунте является крайне затратным мероприятием. Вследствие – выигрывают более бюджетные варианты.

Оптимальным решением для скального грунта станет столбчатый фундамент. Конструкция представляет собой опоры с ростверком. Опоры несколько углубляются, что придает основанию устойчивости. Достоинство такого фундамента заключается в скорости возведения и небольших затратах.

Особенности возведения фундамента на скале

Устройство фундамента начинают с удаления слабого грунта и разметки участка. Согласно разработанной схеме устраиваются квадратные ямы. В них в дальнейшем будут устанавливаться опоры из бетонных блоков, дерева или кирпича. Недостаток деревянных опор заключается в их недолговечности: срок эксплуатации в среднем составляет 9 лет. Что касается кирпичной кладки, то это несколько увеличит срок строительства.

На следующем этапе все опоры связываются между собой ростверком. При этом учитываются особенности региона. Если дом будет возводиться в месте с высокой сейсмичностью, то нужно провести ряд дополнительных работ. Так, в скале делаются отверстия, куда устанавливаются анкера. К ним прикрепляется армированный пояс. Это позволит несколько снизить негативное действие вибрации.

Скальный грунт является сплошным массивом, который обладает высокой прочностью и не размягчается под действием жидкости. Грунт никогда не сжимается и не подвергается промерзанию. Несущая способность грунта делает скалу надежным местом для постройки дома.

Узнайте какой фундамент можно использовать и как его заложить на скальном грунте.

Виды скальных грунтов и их характеристика

Существует три основные породы скального грунта:

Гранит – самый популярный материал, используется в строительстве и отделке. Отличается особой прочностью, долговечностью. Он образуется из изверженной магмы, которая залегает в глубине земной коры.

Песчаник – обмолочные зерна, связанные минеральным веществом, преимущественно цементом. Осадочная горная порода образуется при разрушении. Обладает высокой пористостью, применяется в строительстве как стеновой материал.

Известняк – осадочная горная порода, состоит из кальцита. Известняк не размывается водой и не деформируется при строительстве.

Достоинства и недостатки скального грунта

Достоинство скального грунта заключается в том, что скала служит крепким основанием для дома:

в составе скалы отсутствует песок и глина, что делает скальный грунт очень прочным;
скальный грунт не пропускает влагу и не является пучинистым;
в холодное время года исключено воздействие сил пучения на основание фундамента. Благодаря этому можно не опасаться движения почвы и фундамента, а также разрушения строения.

Недостаток скального грунта состоит в том, что из-за прочности породы очень трудна разработка скалы:

требует применения специальной техники;
не позволяет соорудить подвал и цокольный этаж;
проблематична подводка к дому коммуникаций и дренажной системы (водопровода).

Фундамент на скальном грунте может заглубляться не больше, чем на 50 см. Если есть вероятность бокового сдвига скалы, то потребуется разработка грунта для углубления фундамента.

Выбор фундамента для скального грунта

При заложении фундамента на скальном грунте используют ленточный или столбчатый фундамент.

Ленточный заглубленный фундамент на скале используется только в том случае, если скальный грунт не представлен сплошной скалой и возможно заложение фундамента на глубину 70-80 см. При использовании заглубленного фундамента необходимо сделать разработку грунта. Она включает в себя следующие процессы: выемка грунта, создание котлована под фундамент, выравнивание грунта на участке, рытье необходимых канав и траншей. После разработки грунта укладывают песчаную подушку глубиной 30 см. Далее, размещают слой гидроизоляции. Выполняют опалубку и армирование арматурными стержнями, которые обработаны антикоррозионной пропиткой. Опалубку производят из деревянных брусков, досок и фанеры. Опалубку выравнивают по горизонтали и вертикали. А затем готовую конструкцию заливают бетонной смесью и оставляют на две недели.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент. Мелкозаглубленная лента укладывается на глубину 30 см. Отличие ленточного фундамента от мелкозаглубленного — в глубине заложения фундамента. Поэтому этапы возведения аналогичны, за исключением разработки грунта и укладки песчаной подушки. Если скальный грунт ровный и без резких перепадов в высоте, то армирование можно не делать. Песчаную подушку так же можно исключить.
Столбчатый фундамент – оптимальный выбор для скального грунта. Столбчатый фундамент с ростверком представлен опорами, отлитыми бетоном в углублениях.

Преимущества столбчатого фундамента:

быстрый срок изготовления;
небольшой расход материалов;
минимальная разработка грунта;
устойчивость на скале.

Устройство фундамента на скальном грунте

Перед тем, как начать работы по заложению фундамента, производят удаление слабых составляющих грунтовой основы и разметку участка. Выкапывают квадратные ямы 40×40 см на расстоянии 1,5 – 2 метров, в зависимости от веса здания. Песчаная подушка не применяется.
Устанавливают опоры, в виде готовых керамзитовых, фундаментных блоков. Можно сконструировать кирпичную кладку. В качестве столбов допустимо использование деревянных опор, но они не долговечны. Через 8 -10 лет древесина сгниёт и разрушится.
Опоры, размещённые в ямах, фиксируют ростверком из железобетона.
Если здание располагается в регионе повышенной сейсмоопасности, то вибрация от земли будет передаваться дому. Решить проблему поможет анкерная привязка к основанию скалы. Для этого, в скале разрабатывают отверстия и вставляют анкера, к которым привязывают армирующий пояс. Верхняя часть анкеров должна возвышаться на 20-30 см над поверхностью скалы.

Чтобы защитить строение от землетрясений, в фундамент монтируют антисейсмические пояса.

Благодаря своей прочности, скальный грунт будет надежным основанием для будущего строения. На таком грунте вы можете возвести почти все виды фундаментов. А возможность заложения фундамента на верхних слоях грунта позволит сэкономить время и материалы.

Ленточный фундамент используют на скальном основании, если необходимо возвести дом с тяжёлыми стенами и большими перекрытиями. Технология позволяет укрепить дом по всему периметру и исключить разрушение конструктивных частей.

Скальное основание не подвержено вспучиванию и нахождению грунтовых вод вблизи верхнего слоя. Данная особенность позволяет не ориентироваться на глубину промерзания. Глубина закладки фундамента будет зависеть от веса здания. Если постройка будет тяжёлой, то рекомендуется закладывать фундамент на уровне 1 – 1,5 метров. Если здание планируется построить из дерева, то величина заглубления равна 60 – 80 см.

Материалы, используемые для устройства ленточного фундамента

Опалубка. Для её сооружения потребуется доски и фанера. Материал не терпит неровностей и зазоров;
Утеплитель. Чтобы устранить прямой контакт фундамента с почвой, на песчаную подушку выстилают слой утеплителя;
Армирующий пояс. Укрепление основы фундамента производится с помощью армирующих прутьев, связываемых между собой;
Раствор бетона. Изготовить такой раствор можно на месте или заказать в строительном отделе.

Инструменты, применяющиеся для закладки ленточного фундамента

лопата;
уровень;
рулетка;
проволока и арматура для разметки;
крепежи для опалубки;
деревянные доски;
деревянный молоток;

мастерок;
угломер;
вязальная проволока;
арматура с 12-миллиметровым сечением;
емкость для раствора;
цемент.

Устройство ленточного заглубленного фундамента

Первый этап — подготовительный. Территорию для строительства очищают от мусора и сорняков, производят разметку. Разметка включает в себя размещение арматуры на внутренних и внешних углах фундамента. Угломером проверяют точность размеченных углов. Расстояние между внутренними и внешними углами равно ширине основания. Арматуры для ленточного фундамента обвязывают веревкой и натягивают, получая объемные линии. Лопатой, либо специальной техникой вырывают траншею. Дно должно быть ровным, периодически его проверяют с помощью уровня. Ленточный загубленный фундамент на скальном грунте требует укладки подушки из песка толщиной 30 см. Песчаная подушка служит для отвода воды из-под основания фундамента, для повышения амортизационных свойств фундамента и соответственно для увеличения надёжности и срока службы всего будущего сооружения.
Второй этап — возведение опалубки. При помощи деревянных досок конструируют опалубку и закрепляют гвоздями и шурупами. Опалубка возвышается над поверхностью не больше, чем на 30 см. Для установки коммуникационных сетей в опалубку помещают железные трубы, заполненные песком.
Далее, сооружаем армированный каркас из прутьев. Железные прутья связываются в решетки при помощи вязальной проволоки и устанавливают в опалубку. Каркас не должен касаться опалубки и грунта.

Заливку фундамента проводят слоями не толще 20 см. Каждый слой утрамбовывают или проходят вибровкой, чтобы убрать воздушные пустоты.

Особенности ленточного мелкозагубленного фундамента

Ленточный мелкозаглубленный фундамент используют для одноэтажных домов или строений с легкими панельными конструкциями.

Фундамент прочный, но выдержать здания с большой этажностью или тяжёлыми стенами не сможет. Главным отличием от ленточного заглубленного фундамента является глубина траншеи под фундамент. На закладывание ленточного мелкозагубленного фундамента уйдёт в два раза меньше материалов и сил для выкапывания траншеи. Такой фундамент экономически выгоднее.

Устройство ленточного мелкозагубленного фундамента

В готовый котлован насыпают 10-сантиметровый слой гравия и заливают бетоном. В течение 5 дней бетон сохнет. Тем временем сооружают армированный каркас из прутьев и опалубку для заливки бетона.

В установленную опалубку погружают армированный пояс и заливают бетоном. Через 3 недели можно приступать к дальнейшему строительству здания.

Если вы планируете возвести тяжелую конструкцию на скальном грунте, ленточный фундамент будет идеальным решением. Он имеет массу достоинств и не требует большого количества материалов. Техника заложения ленточного фундамента под силу любому начинающему строителю.

Статья расскажет, какой вид фундамента лучше подойдет для скальных грунтов и какие особенности имеет этот тип грунта.

Краткая характеристика скального грунта

Скальные грунты – это сплошные массивы, иногда имеющие трещиноватые слоя. Этот тип грунтов имеет отличительные черты:

очень высокий предел прочности на момент сжатия, во время насыщения водой;
нерастворимость;
они не склонны к размягчению под воздействием жидкости.

Словосочетание «скальный грунт» не означает, что данный тип грунта обязательно скала. Это просто твердая почва, которая не подвержена промерзанию и практически не сжимается.

Скальными являются следующие породы грунтов: песчаники, доломитовые, известняковые, кремниевый туф, базальт, диабаз, гранит, доломит. Но только те их виды, в которых цемент карбонатный и/или кварцевый, и те, которые принадлежат к породам кристаллического вида.

Скальные породы грунта, благодаря своей прочности, лучше всего подходят для возведения фундамента. Они не подвержены деформации, благодаря этому свойству фундамент можно возводить на поверхности грунта, без особого углубления. Диапазон заглубления разный в зависимости от типа пород, от 1м до 2,5м. Несущая способность скалистого грунта тоже имеет широкий диапазон, от 20 (известняк) до 50 тонн (базальт, гранит, габбро) на 1 м².

Что касается материала, на скальном грунте используют железобетонные и металлические фундаменты. По типу фундамента, наиболее подходящими являются: плитный, столбчатый, заглубленный и мелкозаглубленный фундамент.

На качество фундамента влияет множество факторов, вот часть из них:

качество бетона;
сцепление цементного камня с зернами наполнителя (влияет на однородность, усадку, упругость и долговечность фундамента);
погодные условия. В летний период фундамент лучше сохнет, чем зимой. К тому же, если в фундаменте образуется лед, он начнет рушиться изнутри после того как засохнет.

Скальный грунт — это самый универсальный плацдарм для возведения фундамента. Благодаря его прочности, на нем можно возвести практически любой тип фундамента, все зависит от материальных возможностей и предпочтений застройщика.

Стоит ли использовать фундамент на винтовых сваях в условиях скалистого грунта?

Нет, не стоит. Свайный фундамент универсальный и практичный, но при ввинчивании свай в скалистые породы возникает множество проблем. Сваи очень сложно ввинчиваются в твердый грунт, а камни, которые находятся в скалистом грунте, мешают прохождению сваи, а иногда вовсе не позволяют ввинчиваться. Иногда даже в мягком грунте встречаются камни, которые создают препятствие для ввинчивания свай.

Скальные грунты – самая универсальная почва, для возведения практически любого вида фундамента. Единственный категорически не подходящий фундамент на скальном грунте – свайный, из-за своей структуры и метода установки (очень сложно, а иногда просто невозможно ввинтить сваю в камень). Благодаря своей прочности, на скальном грунте можно возводить здания вовсе без фундамента.

На участке со скальным грунтом можно возводить практически любой тип фундамента.

Строительство дома является весьма сложным и ответственным процессом. Некоторые постройки можно легко возводить своими руками, без привлечения специалистов. Но, бывают случаи, когда без помощи просто не обойтись. Прежде всего, это касается анализа почвы и выбор основания под здания. Дело в том, что строительство тех или иных сооружений на некоторых грунтах может составить некоторые сложности. В особенности это касается участков с вечномерзлыми грунтами.

Особенности вечномерзлой почвы

В вечномерзлых грунтах присутствуют льдо-цементные связи. Благодаря этому в период морозов такая почва обладает высокой прочностью. Но, когда температура начинает подниматься, эти связи постепенно разрушаются. В результате этого прочность грунта значительно падает. Количество воды в грунте резко увеличивается, что приводит к его разжижению. В таком состоянии почва становится неподходящей для строительства, не говоря уже о выдерживании веса от построенного здания.

Вечномерзлые грунты занимают довольно большую площадь. В результате этого ученые стали разрабатывать новые технологии, которые позволили бы возводить на них различные строения. Благодаря таким технологиям, уже несколько десятилетий участки с вечномерзлыми грунтами используются для строительства.

Что учесть при проектировании фундамента?

Каждое строительство начинается с составления проектной документации. Это позволяет учесть все нюансы и проблемы, которые могут возникнуть во время строительства. Когда речь идет о вечномерзлых грунтах, в процессе проектирования необходимо учесть:

Разницу температур. Это касается как деятельного, так и вечномерзлого слоя грунта.
Промерзание, а также оттаивание почвы, находящейся выше точки оттаивания грунта.
Пучение почвы в морозный период. Пучение часто приводит к выпучиванию и дальнейшему разрушению фундамента.
Движение почвы под воздействием тех или иных сил.
Глубину оттаивания земли.
Скорость таяния почвы, что часто приводит к непредвиденным усадкам. В некоторых случаях усадка может составить пару метров (подробные рекомендации Вы найдете в статье о просадочных грунтах).

Необходимо учесть все эти нюансы, то можно спроектировать и соорудить прочное основания под здание на вечномерзлых грунтах. В проектной документации в обязательном порядке должны присутствовать схемы геологического разреза с точными указаниями уровня грунтовых и поверхностных вод.

Разновидности фундаментов для вечной мерзлоты

Свайные фундаменты

При выборе фундамента для возведения дома на вечномерзлых грунтах стоит учесть глубину их залегания.

Если речь идет о свайном основании, то он обустраивается на глубине, которая на 2,5 м больше толщины промерзающего и оттаивающего грунта. Для всех остальных типов фундаментов разница будет составлять 1,3 м.

Для строительства зданий на вечномерзлых грунтах могут использоваться столбчатые фундаменты. Конечно, перед тем как приступать к работам, нужно провести некоторые расчеты. Согласно строительным нормам, вес здания должен быть достаточным, чтобы противостоять пучению грунта (читайте также подробную статью про пучинистые грунты). Как показывает практика, одноэтажные сооружения не удовлетворяют этому условию. Поэтому столбчатый фундамент рекомендовано использовать исключительно для строительства зданий в два и более этажа.

Столбчатые фундаменты

При строительстве столбчатого фундамента стоит учитывать, что его нужно правильно углубить. Особенность такого основания заключается в том, что на его возведение не нужны большие денежные затраты. Работы можно легко провести собственными руками, без использования дорогостоящих материалов и специальной техники.

Срок эксплуатации такой конструкции составляет 90 лет, но только при условии, что при строительстве будут выдержаны все требования.

Свайно-винтовая разновидность

На вечномерзлом типе грунта можно использовать свайно-винтовой фундамент. Его можно возводить в любое время года. Основным достоинством является прочность монтажа. Что касается недостатков, так это высокая стоимость фундамента.

Перед возведением конструкции проводят некоторые расчеты и испытания. Это позволяет определиться со следующим перечнем вопросов:

какова оптимальная длина свай;
глубина их залегания;
нужна обвязка или нет;
существует ли перепад высот
многие другие нюансы.

Если неправильно подобрать сваю по толщине, то при монтаже она может деформироваться, что негативно скажется на ее несущей способности.

Толщина стенки должна быть не меньше 4 мм. Использование таких материалов позволит соорудить прочное основание для многоэтажных сооружений. Чтобы снизить негативное влияние грунта на фундамент, его устраивают несколько ниже уровня замерзания.

Ленточные фундаменты

На вечномерзлых грунтах часто используют и незаглубленные ленточные фундаменты. Недостаток такого основания заключается в том, что оно не подходит для возведения тяжелых зданий. А это значит, что для строительства нельзя использовать кирпич и камень.

Оптимальным вариантом станут деревянные домики. Чтобы повысить несущую способность конструкции, специалисты рекомендуют использовать опоры из монолитных труб и столбов.

Читайте также: