Незаглубленный столбчатый фундамент на пучинистых грунтах

Обновлено: 28.03.2024

Оставаясь полностью на поверхности земли, конструкция избегает негативных воздействий пучения грунта, его стороннее давление и при этом, остаются вне зоны залегания грунтовых вод.

Возводят незаглублённые фундаменты в виде ленточных, столбчатых и плитных оснований.

Определение и область применения

Незаглубленный фундамент – это тип основания, возведение которого, совпадает с нулевым уровнем грунта или ниже не более 10 см. Часто его путают с мелкозаглублённым основанием здания или сооружения. Но это не совсем так. В случае малого заглубления заложение подошвы может достигать 700 мм.

Незаглублённый фундамент часто встречается у небольших строений хозяйственного назначения — это в основном лёгкие приусадебные постройки или жилые домики небольшие по размерам в плане. НФ устраивают для теплиц, сараев, мастерских и пр. В общем, возводят там, где нет больших нагрузок и большое сопротивление почвы.

Справка. Варианты опорной конструкции без заглубления в грунт возводят на пучинистых грунтах.

Плюсы и минусы

Наряду с неоспоримыми преимуществами незаглублённый тип фундамента имеет определённое количество недостатков. Ради объективной оценки нужно рассмотреть и то и другое.

К плюсам относится:

К минусам можно отнести слабую несущую способность, порой недолговечность и применение для малоэтажных домов только из лёгких материалов.

Несущая способность грунтов

В сфере строительства основной характеристикой грунта является его несущая способность. Она показывает, какую нагрузку от сооружения может выдержать единица площади грунтового основания, и выражается величиной в кг/м 2 .

На заметку. Несущая стойкость почвы базируется на трёх факторах – это тип грунта, его плотность и степень увлажнённости.

Определить несущую способность можно двумя способами: опытно-лабораторным и справочным путём. В первом случае бурением на стройучастке добывают пробы грунта и передают их в лабораторию для проведения испытаний. На основании серии опытов определяют несущую способность грунта на нужной глубине.

Таблица несущей способности разных видов грунтов:

Во втором варианте пользуются справочными данными. Их берут в местном управлении градостроительства и архитектуры, где хранятся архивные данные результатов геологических обследований с привязкой к месту строительства. Также можно воспользоваться табличным материалом, разработанным на основе таких нормативных документов, как СП 22.13330.

Настоящий свод правил распространяется на проектирование оснований вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений, который в свою очередь базируется на двух основных стандартах: ГОСТ 5180-2015 «Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик».

Внимание. Если вышеперечисленные методики не находят по каким-либо причинам применения, можно поступить иначе. Достаточно поинтересоваться у соседей, как обстоят дела с состоянием фундаментов их домов, структурным составом почвы, глубиной её промерзания, также можно узнать уровень грунтовых вод, заглянув в колодец.

На основании полученной информации можно сделать вывод о несущей способности грунта на своём участке.

Виды оснований

Основания зданий и сооружений без заглубления в грунт бывают трёх типов:

    Столбчатый. Основание является производным ленточного фундамента. Это можно представить, как если бы ленту разорвали на несколько точечных опор и всю нагрузку передали на них. Их тоже возводят из разных материалов. Столбы формируют в виде монолитных опор, сборных блоков или возводят из кирпичной, каменной кладки или деревянных колод.

Столбчатые опоры создают проветриваемое пространство цоколя, что не даёт возникать различным негативным явлениям таким как, как плесневые и грибковые образования в условиях повышенной влажности.

Технология возведения

Чтобы максимально объять изложением эту тему, надо рассмотреть постройку надземной опоры здания или сооружения во всех её трёх видах. Ниже будут рассмотрены технологии и этапы строительства следующих видов незаглублённых фундаментов.

Ленты

Возведение ленты происходит следующим образом:

Особенности. Ленточное основание из бетонных блоков значительно облегчает задачу: не нужно тратить время на опалубку и ждать, когда монолит наберёт достаточную несущую способность. Однако стоимость опорной конструкции здания обойдётся гораздо дороже монолитной ленты.

Возведение опорной конструкции из кладочных материалов мало чем отличается от монолита, разве что гораздо меньшим объёмом бетонного раствора.

Столбчатых опор

Чтобы получить требуемое количество точечных опор, их размещают на плане по периметру несущих стен с шагом 1,5 – 2 м. На полученное число делят расчётную опорную площадь дома. В результате определяют площадь каждого столба. Затем решают, из какого материала будет возведён столбчатый фундамент. Это может быть кладка из бутового, любого природного камня, кирпича или другого прочного материала.

Строительство столбчатого основания без заглубления происходит следующим образом:

На заметку. В некоторых случаях в качестве несъёмной опалубки используют металлические и асбестовые трубы. Отрезки из этих материалов попросту заливают бетоном с арматурными стержнями.

Плиты

Основные ошибки

Основные ошибки, допускаемые домашними мастерами, при строительстве оснований без заглубления:

  • Привлечение неквалифицированных работников чревато выполнением некачественных работ.
  • Определение несущей способности грунтового основания «на глазок» может стать следствием неправильного расчета габаритов фундамента.
  • Неснятие плодородного слоя почвы на всём стройучастке может стать причиной просадки фундамента с частичным разрушением.
  • Нельзя оставлять фундамент без стен на зимовку. Сильный мороз может вызвать появление трещин в массиве монолита, ещё не достигшего 100% несущей способности.

Заключение

Нужно выполнять все требования по строительству всех вышеперечисленных типов НФ. Какое бы ни было по значению сооружение, оно может разрушиться из-за некачественно выполненных работ, что приведёт к ненужным убыткам. Лучшим вариантом будет обратиться к профессионалам, они качественно и в срок возведут незаглублённый фундамент и предоставят гарантию на него.

foto10783-2

В сфере индивидуального строительства затраты на обустройство фундамента могут составлять до 25% сметной стоимости всего дома.

Понятно стремление застройщика сэкономить средства, и в то же время получить прочное и надёжное основание строения.

Для возведения небольших дачных, каркасных домов и различных подсобных сооружений без подвалов и цокольных этажей.

Устройство незаглублённого столбчатого фундамента является выгодным вариантом сокращения времени и расходов на строительство.

Когда возводят?

Незаглублённый столбчатый фундамент (НСФ) – это сетка из точечных опор, которые не погружены вглубь земли, а передают нагрузку от сооружения непосредственно на поверхность земельного участка.

foto10783-3

На таких столбах чаще всего строят:

  • бревенчатые,
  • щитовые,
  • каркасные дома,
  • бани,
  • хозблоки,
  • пристройки,
  • летние кухни и т.п.

НСФ возводят не только исходя из малого веса сооружения, но и при наличии прочного грунтового основания.

Фундаменты такого типа целесообразно возводить на скалистых, крупнообломочных грунтах в районах с низкой сейсмологической опасностью и отсутствием подвижек почвы. Возможна установка НСФ на пучинистых основаниях. Об этом будет рассказано ниже в отдельной главе.

Преимущества и недостатки НСФ

Как и, любые строительные конструкции, незаглублённые точечные опоры обладают своими достоинствами и недостатками.

Причины, по которым застройщики выбирают незаглублённый столбчатый фундамент, объясняются следующими преимуществами перед другими видами оснований зданий и сооружений:

  • простота конструкции позволяет собственникам земельных участков возводить опоры своими руками, не привлекая профессиональных строителей и специальную технику;
  • столбчатые опоры могут быть установлены практически на любых грунтах, кроме почв с активными процессами пучения и на местах с высоким уровнем грунтовых вод (болотистые основания);
  • незаглублённые столбы возводят на участках с перепадами высот, например на склонах холмов;
  • не нужно устраивать сложную и дорогостоящую гидроизоляцию фундаментных конструкций;
  • максимальный срок возведения опор не превышает 2-х недель;
  • не требуется производить земляные работы по выравниванию ландшафта;
  • выполненные с соблюдением правил и норм строительства основание постройки может прослужить 50 и более лет;
  • главным аргументом в пользу незаглублённых столбчатых фундаментов является низкая себестоимость материалов и работ.

По сравнению с внушительным списком достоинств, можно отметить всего 2 недостатка – это:

  • невозможность устройства подвальных и цокольных помещений;
  • предназначение только для лёгких зданий и сооружений.

Материалы для столбов и требования к ним

foto10783-4

Столбчатые опоры незаглублённого типа возводят из разных материалов. Основное требование к ним состоит в том, чтобы столбы, изготовленные из них, могли выдерживать полную нагрузку от здания или сооружения.

Максимальная масса здания или сооружения включает в себя не только строительные конструкции, но и вес людей, мебели и различного оборудования. О том, как сделать расчёт будущего основания, будет рассказано далее.

Для возведения фундамента используют материалы, указанные в следующей таблице:

Материал Вид незаглубленного основания Требования
Дерево Колода, чурбан, брус Древесина должна быть сухой, без коры и вредных насекомых, обработанная антисептиками; гидроизоляция из рубероида или битумной мастики
Железобетон Опалубка квадратного поперечного сечения с арматурными стержнями, залитая железобетоном Марка железобетона — не менее М 150
Бутобетон Опалубка такая же, только заполненная бутовым камнем и бетоном Марка бетона — не ниже М 200
Кирпич Столб из кирпича квадратного поперечного сечения Кирпич марки М 150 и выше
Трубы Асбестовые, металлические и полимерные Минимальный диаметр не менее 150 мм, толщина стенки не меньше 3 мм
Армированная сетка Металлическая сетка, скрученная в виде трубы с вложенным рубероидом, заполненная железобетоном Марка железобетона – не менее М 150

Как построить самостоятельно?

Самостоятельное обустройство фундаментного основания состоит из нескольких этапов:

  1. Подготовительные работы.
  2. Установка столбов.
  3. Монтаж ростверка.

Подготовительный этап

Они включают в себя следующее:

  • разметка участка;
  • расчёт конструкции НСФ;
  • земляные работы.

Разметка участка

Согласно чертежам план дома переносят на участок. Для этого используют шнур, рулетку, реперы (деревянные колышки или отрезки арматуры). Значительно облегчит разметку лазерный уровень. Его можно купить или взять в аренду.

foto10783-5

Далее поступают следующим образом:

  1. На земле реперами отмечают углы будущего строения. Если здание в плане представляет собой прямоугольник или квадрат, прямые углы корректируют промерами диагоналей с помощью шнура.
  2. Отмеряя расстояния 1,5 – 2 м между пересечениями стен и углами, фиксируют точки опор реперами.

Если планируется установка в доме тяжёлого оборудования (отопительный котёл и пр.), по периметру опорной площадки проектируют установку дополнительных столбов.

Расчёт конструкции

Нужно определить максимальную нагрузку от всего дома или сооружения. Как было сказано ранее, учитывают вес всех строительных конструкций, возможное максимальное количество людей, одновременно находящихся в постройке (берут средний вес человека 70 кг плюс 10% запаса).

Определяют вес мебели и оборудования. Необходимо принимать во внимание среднегодовую снеговую нагрузку на кровлю.

Получив окончательный результат, его делят на количество опор. Полученное число будет максимальной нагрузкой на каждый отдельный столбчатый фундамент. Необходимо знать расчётное сопротивление грунта (R0) земельного участка под застройку.

В интернете можно найти калькуляторы расчёта. Но для этого надо знать особенности почвы, её характеристики. Лучшим вариантом будет – взять данные характеристик грунтового основания в местном отделении землеустройства.

Пример расчёта: почва на участке представляет собой суглинок, её R0 будет равно 1, 88 кг/см2. Общая нагрузка от постройки составляет 2400 кг. На каждую из 10 опорных точек будет приходиться нагрузка 240 кг.

foto10783-6

Следовательно, минимальная площадь каждого фундамента будет равняться: 240/1,88 = 127,66 см2. То есть величина опорной пяты в виде квадрата со сторонами примерно 12 см будет достаточной для того, чтобы фундамент выдержал нагрузку от строения.

Надо обязательно принимать во внимание поправочный коэффициент запаса прочности величиной 1,2. Также нужно учитывать Ro материала, из которого будут изготавливаться столбы.

В данном случае подойдёт столбик из красного обожжённого кирпича марки М 150 или М 200, железобетонный столб размером 300 х 300 мм или асбестовая труба ø 150 – 200 мм, заполненная бетоном. Выбор материала остаётся за застройщиком.

Земляные работы

В местах разметки опор снимают растительный слой до твёрдого грунта. Затем выбирают почву на глубину 150 – 200 мм размером согласно расчёту.

Ямки заполняют песком или песчано-гравийной смесью. Подушки тщательно трамбуют. Укладывают листы рубероида. На этом основание под столбы готово.

Установка опор

Самые популярные способы устройства незаглублённых столбчатых опор – это возведение таких конструкций, как:

  • железобетонные столбы;
  • кирпичные столбики;
  • асбестовые трубы.

Железобетонные столбы:

foto10783-9

Кирпичные столбики:

  1. Кладку выполняют в форме квадрата со стороной шириной 1/5 кирпича.
  2. В центральное отверстие вкладывают отрезки арматуры и заливают цементным раствором.
  3. Через 25 – 30 дней фундаменты готовы к дальнейшему строительству.

Кирпич пористый материал и способен впитывать влагу, что может вызвать разрушение опор. Поэтому фундаментную кладку нужно защитить слоем гидроизоляции. Внешние поверхности столбиков обмазывают горячим битумом и укрывают рубероидом.

foto10783-8

Асбестовые трубы:

  1. Трубы нарезают отрезками длиной 300 – 400 мм и устанавливают строго вертикально на песчаные подушки.
  2. Внутрь труб, как и в предыдущем случае, вставляют арматуру и заливают бетоном.
  3. Чтобы избежать непредвиденных смещений, опоры укрепляют распорками.
  4. Асбест является одновременно опалубкой и несущей частью конструкции фундамента. По окончанию застывания бетона в трубах приступают к дальнейшему этапу строительства.

foto10783-7

Монтаж ростверка

Ростверки (обвязки) делают из бруса, железобетонной ленты или металлического профиля. Обвязка служит для равномерной передачи нагрузки от здания на столбчатые фундаменты.

При возведении незаглублённых опор для лёгких сооружений наиболее подходит ростверк из бруса или металлопроката невысокого профиля. Железобетонная лента будет слишком тяжёлой для небольших точечных опор.

Брус укладывают на столбы, скрепляя проволокой с выпусками арматуры. Металлический профиль приваривают сваркой к той же арматуре.

Особенности строительства на пучинистых грунтах

Пучинистые почвы опасны тем, что своей подвижностью во время заморозков или обильных осадков могут разрушить столбчатый фундамент. В таких условиях основание можно возводить только для лёгких и сверхлегких хозяйственных построек.

Единственным выходом будет снятие пучинистого слоя в пределах участка под застройку. Но в этом случае «овчинка не стоит выделки». Это просто не выгодно.

Можно рассматривать вариант точечной выборки слабопучинистого грунта с последующим заполнением выемок большим количеством песка и щебня, что тоже экономически не целесообразно. Хотя застройщик может рискнуть, но он должен знать, что может в любой момент лишиться своей постройки.

Возможные ошибки

Наиболее часто встречающиеся промахи при возведении незаглубленного столбчатого основания – это:

foto10783-10

  • неправильный выбор конструкции фундамента;
  • чрезмерная экономия расходных материалов;
  • неверный расчёт количества и опорной площади столбов;
  • невыполненная гидроизоляция;
  • производство работ в зимнее время;
  • подбор некачественных материалов.

Соблюдение базовых требований к строительству и недопущение вышеуказанных ошибок позволит возвести крепкое долговечное основание.

Много важной и полезной информации о столбчатом фундаменте найдете здесь.

Полезное видео

Возведение незаглубленного столбчатого фундамента своими руками — в видео:

Заключение

Установка незаглублённого столбчатого фундамента позволяет избежать лишних финансовых затрат, сокращает время строительства и не требует особой профессиональной подготовки.

В любом случае, нужно ответственно отнестись к расчёту фундаментного основания и не допускать ошибок при его возведении.

foto11089-2

Какими бы прочными и толстыми не были стены, они рухнут, если не будут иметь качественного основания, который берёт на себя нагрузку от строения и передаёт их на грунт.

Надёжной и недорогой конструкцией является мелкозаглубленный столбчатый фундамент.

Если знать особенности технологии возведения, его можно смонтировать самостоятельно.

Что это за конструкция?

Мелкозаглубленный столбчатый фундамент — это конструкция несущего строительного основания, состоящая из опорных столбов округлой или прямоугольной формы.

Устанавливаются они в углах здания, в местах где сосредоточены наибольшие нагрузки:

  • на пересечениях перегородок,
  • под колоннами,
  • под каминами.

В целях равномерного распределения нагрузки от строения на опоры, сверху на фундамент устанавливают ростверк. Столбы погружают в грунт на глубину до 40 см.

Для каких сооружений используется?

foto11089-3

Такие основания широко применяются для сооружений, который не сильно нагружают грунт, весом не более 1 т/м3, не имеющие подвалов:

  • каркасные домики,
  • деревянные бани,
  • времянки;
  • беседки;
  • садовые домики,
  • хозпостройки.

Благодаря конструктивным особенностям, столбчатый фундамент с небольшим заглублением выбирают для строений из дерева.

Для какого типа грунта подходит?

Для лёгких конструкций есть смысл размещать мелкозаглубленный столбчатый фундамент на почвах со слабой пучинистостью. На скальной или крупнообломочной почве он выдержит и постройки посолиднее из брёвен и бруса.

Чтобы правильно соорудить конструкцию для пучинистых почв, делают специальные инженерные расчёты и под опорами сооружают армированную подушку.

На слишком рыхлых почвах, заболоченных местностях такой вид фундамента не эффективен. Нельзя использовать на грунтах, предрасположенных к горизонтальным сдвигам. Это приведёт к опрокидыванию строения.

Использование дорогостоящего и трудозатратного железобетонного ростверка сведёт экономический эффект к нулю.

Материалы

Традиционно мелкозаглубленное столбчатое основание делается из армированного бетона. Может быть выполнено из брёвен, блоков, кирпича, камня.

Из бревен

Под хозпостройки часто делают деревянные опоры из бруса, бревна диаметром 15-20 см. У них ограниченный срок эксплуатации около 10 лет и невысокая несущая способность.

Основное требование к такому материалу — его обязательная обработка антисептиком и нанесение сверху гудрона или другого гидроизолятора.

Из кирпича и бетонных блоков

foto11089-4

Для каркасных строений часто используют кирпичные столбы. Это должен быть полнотелый керамический и силикатный кирпич, который не сильно впитывает воду.

В противном случае он быстро разрушится. Бетонные блоки должны быть хорошего качества, достаточной плотности.

Под кирпичные или блочные опоры устраивают подушку из щебня, пролитую цементным молочком. После установки столбов необходимо подождать, пока кладочный раствор наберёт прочность. Обычно это происходит в течение 12-20 дней.

Железобетонный монолит

Монолитные армированные железобетонные опоры обладают хорошей несущей способностью и надёжностью. Устанавливаются в ямы с щебневой подушкой и армирующим каркасом.

Опалубку делают из:

  • обрезной доски,
  • фанеры,
  • листов железа.

Трубы

Трубы из асбеста, железа и пластика применяют в сочетании с армирующим каркасом как несъёмную опалубку для столбов из бетона.

Диаметры зависят от назначения:

  • 100 мм хватит для террас, навесов и беседок;
  • 250-300 мм выбирают для бревенчатых построек.

Для установки таких труб подготавливают скважины соответствующих габаритов.

Достоинства и недостатки

Основание в форме мелкозаглубленных столбов имеет следующие преимущества перед другими типами фундаментов:

foto11089-5

  1. Сокращаются время и затраты на выполнение земляных работ, идеально выравнивать площадку не потребуется.
  2. Несложный и быстрый монтаж, не нужно привлекать сложную технику.
  3. Есть возможность установки на рельефных участках, склонах.
  4. Нет необходимости обустройства сложной и дорогостоящей гидроизоляции.
  5. Долгий срок службы, если соблюдены технология возведения и требования к материалам.
  6. Отличается прекрасной устойчивостью при пучении грунта от мороза и отлично подходит для регионов, где промерзает земля.
  7. В целом небольшие материальные затраты на возведение всей конструкции.

Как у любого другого сооружения, такие фундаменты имеют недостатки:

  1. Не выдержат кирпичные и каменные дома.
  2. Не подходят для многоэтажек.
  3. Нельзя ставить на почвах с высоким стоянием грунтовых вод и на песчаниках.
  4. Не получится сделать подвальные помещения.
  5. Нельзя оставлять без присмотра, при малейшем разрушении сразу ремонтировать.

Эти основные слабые места мелкозаглубленного столбчатого основания необходимо учитывать.

Если есть желание использовать столбы в качестве фундамента под кирпичное здание, можно рассмотреть вариант столбчато-ленточного аналога.

Этапы возведения своими руками

При сооружении такой конструкции очень важно провести тщательные подготовительные работы, привести в порядок участок и выдержать технологию возведения опор.

Подготовительные работы

foto11089-6

Подготовительные работы включают расчёт конструкции и подготовку земельного участка. Необходимо опытным путем либо с помощью специалистов определить уровень промерзания и плотность грунта.

Рассчитать высоту опор с учётом того, что бетонная подушка должна оказаться ниже линии промерзания грунта (актуально для пучинистых грунтов).

Количество столбов и дистанцию высчитывают, исходя из нагрузки. Для монолитов требуется промежуток около двух метров. Столбы размечают на схеме сначала по основным точкам, затем распределяют менее значимые по нагрузке опоры.

Когда расчёты произведены, территорию, предназначенную для строительства, расчищают от мусора и травы. Верхний плодородный слой почвы, который подпадает под строение, целесообразно снять и перенести на садово-огородный участок. Далее выполняют разметку расположения фундамента под строение согласно предварительно составленной схеме.

Монтаж

Когда будет подготовлена территория и размечены места опор, приступают к возведению фундамента:

foto11089-8

  1. По периметру участка копают ямы глубиной около 40 см, размером 50х50 см для опор. Круглые ямы для труб делают ручным буром. Когда стройка ведётся на неровной площадке, параметры углублений могут различаться с учётом того, чтобы их высота оставалась на едином уровне.
  2. На дно выкопанных ям засыпается среднефракционный щебень слоем в 10 см и утрамбовывается. Для труб в яму на треть заливают бетон, и сразу устанавливают столбы.
  3. Стальные пруты сечением 10 мм длиной 40 см связывают в виде решётки с ячейками 10х10 см и укладывают на щебень в углублении. Под арматуру подкладывают битый кирпич, приподнимая решётку. Тогда она окажется в толще бетона.
  4. Подушку вместе с армированием заливают бетоном толщиной до 10 см. В центре устанавливают металлический прут. Его в дальнейшем используют для привязки каркаса.
  5. При использовании труб бетонный раствор заливается внутрь, предварительно туда устанавливается железный прут.
  6. После этого ждут 7-10 дней, пока бетон схватится и приступают к возведению опалубки.
  7. Опалубку в форме удлиненного короба без дна делают из обрезных досок. Бетонный раствор, залитый в опалубку, уплотняют с помощью глубинного вибратора.

Выполнив гидроизоляцию, столбы присыпают грунтом и утрамбовывают его. Бетон не должен пересыхать в процессе набирания крепости. Поэтому его прикрывают плёнкой.

Для повышения прочности бетона специалисты советуют добавлять в раствор гидрофобную смесь.

Особенности для фундаментного основания с ростверком

Ростверки предназначены для объединения опор и равномерного распределения нагрузки между ними. Особенности монтажа зависят от вида ростверка:

Есть ещё промышленные ростверки — готовые конструкции с замками и соединениями. Стоимость их немалая, поэтому для частного домостроительства обычно не используются.

Нюансы строительства на пучинистых грунтах

Мелкозаглубленный столбчатый фундамент используют и для пучинистых грунтов. Устанавливают столбы ниже линии промерзания и делают качественную обвязку ростверком.

Финансовые затраты на обустройство фундамента будут небольшими, надёжность высокая. Алгоритм монтажа аналогичен тому, который выполняется в отношении среднепучинистого грунта.

Много важной и полезной информации о столбчатом фундаменте найдете здесь.

Заключение

Такие фундаменты рекомендуется монтировать летом. Бетон застывает не меньше месяца. До этого момента создавать нагрузку нельзя. Если столбчатый мелкозаглубленный фундамент, установленный на влажной почве, простоит зиму без стен, он даст усадку и деформируется.

При невозможности продолжать стройку, вокруг фундамента устраивают временную теплозащиту из:

Столбчатый мелкозаглубленный фундамент — недорогой и нетрудозатратный способ возведения основания лёгкого строения. Такая конструкция может стать выходом из положения в местности, где грунт нестабильный.

Незаглубленные и малозаглубленные фундаменты

Хотя нормы проектирования фундаментов гласят что глубина заложения фундамента в пучинистых грунтах должна быть больше глубины промерзания такое решение устраняет только лобовые силы морозного пучения, но не устраняет касательные силы пучения на боковой поверхности, которые так же очень велики и нагрузка от легкого малоэтажного здания не может им противостоять. А в северных регионах РФ нормативная глубина промерзания меняется в пределах от 1,5 до 3,0 м. и более. В такой ситуации следует рассмотреть вариант поверхностного фундамента.

Малозаглубленный или поверхностный фундамент является одним из наиболее простых и экономичных вариантов для легких зданий и сооружений – это минимальные затраты на материалы и почти полное отсутствие земляных работ. Но при своей кажущейся простоте этот тип фундаментов имеет особенности, которые необходимо учитывать, как на этапе проектирования, так и на этапе строительства.

К малозаглубленным фундаментам относят все типы фундаментов если глубина заложения их подошвы не превышает нормативной глубины промерзания пучинистого грунта основания, то есть фундаменты полностью расположены в зоне сезонного промерзания/оттаивания грунтов

В данной статье рассматриваются только поверхностные и практически незаглубленные фундаменты (глубина не более 20 см), т.к. если фундаменты заглублены, но менее глубины промерзания то они будут накапливать деформации пучения год за годом не полностью возвращаясь в исходное положение после оттаивания грунта, и их применение абсолютно не обоснованно. Если же фундамент все таки имеет некоторое заглубление то необходимо выполнять засыпку пазух котлована достаточной ширины непучинистым материалом (песок средний и крупный, ПГС. Ширина пазухи должна быть не менее глубины заложения фундамента) и предусматривать мероприятия, обеспечивающие проскальзывание фундамента относительно грунта по боковой поверхности чтобы обеспечить свободное оседание фундамента после подъема морозным пучением.


Заглубление фундамента без выполнения специальных мероприятий не правильное решение

Поверхностные и малозаглубленные фундаменты имеет смысл использовать при строительстве малоэтажных сооружений, дач, гаражей, хозяйственных построек, бань и т.д. Их можно использовать при возведении срубов из бревен или стен из ячеистых бетонов, при возведении каркасно-щитовых домов. Естественно применение ограничено зданиями без подвала.

Не рекомендуется применение малозаглубленных и поверхностных фундаментов под кирпичные дома т.к. стены из кирпича и других каменных материалов очень чувствительны к деформациям фундамента и при малейшем смещении дают трещины (армированная кладка более устойчива, но все равно очень хрупка). Так же не следует применять их для двух- и более этажных построек из-за большой нагрузки на основание и фундамент, а несущая способность их часто сильно ограничена.


Трещина в кладке от смещения фундамента

Согласно примечанию к п. 6.8.10 СП 22.13330.2016 Малозаглубленные фундаменты допускается применять для сооружения пониженного уровня ответственности и малоэтажных зданий при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м. А, например, в Руководстве п.4.22 говорится что глубина промерзания под подошвой малозаглубленного фундамента должна быть не более 1,0 метра, а под подошвой заглубленного не более 0,5 м.

Нормативные требования к малозаглубленным фундаментам приведены в разделе 8 СП 22.13330.2016 «Особенности проектирования оснований и фундаментов малоэтажных зданий» который можно скачать в разделе НОРМАТИВЫ по этой ссылке. Данный раздел обязателен к прочтению если вы планируете применять такие фундаменты.

Согласно п. 8.6 СП 22.13330.2016 при проектировании малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах обязательно выполнение проверочных расчетов на деформации пучения (на подъем фундаментов).

2. Типы поверхностных фундаментов

Малозаглубленные и поверхностные фундаменты могут быть следующих типов:

  • Ленточные;
  • Столбчатые (к ним так же относятся и «сваи» малой глубины погружения (менее глубины промерзания грунта). На самом деле это не сваи, а отдельные столбчатые фундаменты т.к. настоящая свая по определению имеет глубину погружения не менее 4,0 метра);
  • Плитные;

Любой из этих типов фундаментов будет относиться к малозаглубленным если его подошва залегает выше нормативной глубины промерзания пучинистого грунта основания. Если же грунт основания не пучинистый то данная классификация не имеет особого значения.

Для определения характеристик грунтов основания следует обратиться в специализированные изыскательские организации или на крайний случай воспользоваться указаниями этой статьи.

Максимальная несущая способность, естественно, будет присуща плитному варианту из-за большой площади опирания на грунт, как и максимальная стоимость и трудоемкость.


Поверхностный плитный фундамент

Достаточной несущей способностью обладают ленточные фундаменты (при правильном проектировании). Имеются ввиду монолитные непрерывные ленты из армированного железобетона, или ленты из крупных блоков с монолитным армированным поясом по верху и монолитной подошвенной плитой. Ленты из блоков ФБС без дополнительных мероприятий не обеспечивают необходимой прочности и жесткости.


Малозаглубленный ленточный фундамент

Столбчатые малозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах следует применять только в сочетании с монолитной сплошной рамой (как правило железобетонной системой перекрестных балок), объединяющей их в единое целое, или же под совсем неответственные сооружения без общей жесткой рамы (сараи, кладовки, веранды, беседки и др. сооружения III уровня ответственности). В целом их применение очень ограничено и не рекомендуется под более-менее ответственные сооружения.


Малозаглубленные столбчатые фундаменты

Подробно все типы фундаментов и их особенности разобраны в этой статье.

3. Особенности и возможные проблемы малозаглубленных фундаментов

  1. Основная особенность малозаглубленных и поверхностных фундаментов заключается в том, что на них действуют лобовые силы морозного пучения. А учитывая, что такие фундаменты как правило используются под легкие сооружения нагрузка на грунт под ними мала и никак не может противостоять огромным силам поднятия вспучивающегося грунта, можно смело утверждать что при промерзании грунта фундамент будет двигаться, смещаться по вертикали – то есть «гулять». Этот негативный эффект можно снизить за счет утепления грунта, но полностью устранить очень сложно.

Но огромным плюсом поверхностных и практически незаглубленных фундаментов является то что они после оттаивания грунтов возвращаются в исходное положение, не накапливая деформаций пучения.

  1. Следующая особенность проистекает из первой – т.к. фундамент, а вместе с ним и здание смещаются по вертикали от морозного пучения то примыкающие к нему снаружи лестницы, крыльца, пристройки должны быть приспособлены к таким смещениям.


  1. В летний период (то есть в не замерзшем состоянии) слои грунта, близкие к поверхности, имеют намного более низкую несущую способность чем залегающие на глубине (это явление объясняется в статье в подразделе «4. Зависимость глубины заложения фундамента от прочности грунтов основания и нагрузки на фундамент»), поэтому следует тщательно проверять расчетами несущую способность основания и, при необходимости, увеличивать его площадь, глубину заложения или другие мероприятия.
  2. Как правило фундамент имеет достаточно большую высоту над уровнем планировки грунта. Связано это с тем что ему необходимо придать достаточно большую жесткость и прочность, для этого нужна

4. Поведение малозаглубленных фундаментов при воздействии морозного пучения

Практически всегда промерзающий грунт поднимается неравномерно (причины описаны в статье физика процесса пучения). Неравномерное пучение воздействует на малозаглубленный фундамент вызывая:

  1. Если фундамент сплошной и достаточно прочный для восприятия нагрузок от здания после неравномерного подъема промерзающего грунта, то он поднимается и испытывает крены, но остается практически неизменным по форме, т.е. верхняя плоскость фундамента остается плоской, хотя и наклоняется или смещается по вертикали (конечно фактически поверхность ограниченно изгибается в зависимости от жесткости фундамента). Весной, после полного оттаивания грунта фундамент вернется в исходное положение восстановив свою изначальную форму.
  2. Если прочности фундамента недостаточно, то фундамент разрушается – появляются широкие трещины и сколы бетона. После оттаивания грунта форма фундамента не будет восстановлена полностью.


5. Что следует учитывать при проектировании и строительстве малозаглубленных фундаментов

Для начала следует изучить документы:

    НИИОСП им. Н.М. Герсеванова 1985 г. НИИОСП им. Н.М. Герсеванова 1979 г. — Москва 1998 г. — при изучении данного документа учитывайте что в Московской области более теплый климат чем в Сибири и глубину промерзания они принимают не более 1,5 м.

Учтите при проектировании следующие основные моменты:

  1. Чтобы перемещения фундамента от морозного пучения не вызывали повреждений надземной части здания (трещины в стенах, лопнувшие стекла) и вообще не вызывали никаких проблем в дальнейшем (заклинившие двери, перекошенные крыльца и др.) фундамент должен быть сплошным, непрерывным под все здание, а лучше и под крыльца, и иметь достаточную жесткость и прочность чтобы сохранить свою первоначальную форму и не сломаться при неравномерном поднятии промерзающего грунта. Для обеспечения необходимой прочности и жесткости необходимо выполнять расчеты фундамента и армирования с учетом неравномерного смещения основания. Расчеты лучше выполнять на разные варианты неравномерного смещения основания в конечно-элементной программе (например SCAD или др.), вручную расчёты выполнять будет значительно сложнее (особенно для плитных и сложных по форме ленточных фундаментов).


Пример результата расчетов армирования монолитной ленты в программе SCAD

  1. Следует учитывать наличие почвенно-растительного слоя – если фундамент опереть на органический плодородный грунт, то в результате разложения органики гарантированы большие осадки фундамента, растянутые во времени. Кроме того, почвенно-растительный слой обладает очень низкой несущей способностью и не может служить несущим основанием. Данный слабый слой необходимо полностью заменять, как правило, на песчаную подушку.
  2. Следует учитывать низкую несущую способность верхних слоев грунта. Слои грунта, близкие к поверхности, имеют намного более низкую несущую способность чем залегающие на глубине, поэтому следует тщательно проверять расчетами несущую способность основания и, при необходимости, увеличивать его площадь, глубину заложения или другие мероприятия.
  3. Крыльца, наружные лестницы и другие части здания, опертые на отдельные фундаменты, должны иметь подвижные крепления к основному сооружению, позволяющие взаимные перемещения до 10 см и более (зависит от степени пучинистости грунта и глубины промерзания) или вообще быть независимыми от основного здания.
  4. Следует предусмотреть мероприятия для снижения воздействия морозного пучения на фундаменты. Например утепление отмостки, боковых поверхностей фундамента, грунта под зданием (для отапливаемых зданий применять минимальное утепление чтобы тепло могло частично проникать в грунт). Это позволит уменьшить глубину промерзания грунта под подошвой фундамента и вблизи него, особенно эффективно для отапливаемых зданий.


Влияние утепление отмостки и фундамента на промерзание грунта

6. Снижение воздействия морозного пучения на поверхностные фундаменты

Для снижения воздействия пучения на поверхностные фундаменты применяют следующие мероприятия:

  • Замена части пучинистого грунта под фундаментом на непучинистый (песок крупный или средней крупности, щебень, гравий, ПГС, и др.);
  • Устройство фундаментов на локально уплотненном основании (в вытрамбованных/выштампованных котлованах, траншеях, фундаменты из забивных блоков) — см. ТСН МФ-97 МО «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области»
  • Применение утепленной отмостки по периметру здания. Более подходит для отапливаемых зданий с полами по грунту;
  • Устройство дренажа по периметру здания, общее водопонижение на участке;
  • Введение в грунт противопучинистых компонентов.

Дополнительно о мерах борьбы с морозным пучением см. эту статью.

7. Примеры конструктивных решений мелкозаглубленных фундаментов




Еще раз повторюсь — хотя здесь и говорится о малозаглубленных фундаментах под кирпичные здания, применение таких решений очень опасно, а последствия неравномерных деформаций грунта устранить без демонтажа стен невозможно.

8. Заключение

Поверхностные (малозаглубленные) фундаменты имеют свою достаточно узкую область применения. Основной их недостаток — это подверженность морозному пучению и смещениям по высоте в зимний период. Основным их достоинством помимо простоты и низкой стоимости является то что о наличии деформаций пучения известно заранее и эти деформации точно будут обратимыми, а не накапливаться год от года.

При проектировании и строительстве таких фундаментов следует учитывать многие их особенности, выполнять детальные расчеты, продумывать множество деталей, связанных с подвижностью фундамента, а значит и всего здания/сооружения.

9. Связанные статьи

Один комментарий к публикации “Незаглубленные и малозаглубленные фундаменты”

Одним из путей решения проблемы строительства на пучинистых грунтах малоэтажных зданий является использование мелкозаглубленных фундаментов. Такие фундаменты закладываются на глубине 0,2-0,5 м от поверхности грунта или непосредственно на поверхности (незаглубленные фундаменты). К таким образом, на мелкозаглубленные фундаменты действует незначительные касательные силы пучения, а при незаглубленных фундаментах они равны нулю.

Фундамент на пучинистых грунтах: выбор основания для будущего дома и ошибки, которых можно избежать

Строительство фундамента – важная составляющая возведения крепкого и надежного дома. Если необходимый участок на границе сезонов деформируется от переизбытка подземных вод, то обезопасить конструкцию, защитить от разрушения и подтопления поможет фундамент для пучинистых грунтов, который способен игнорировать давление грунта и льда.

Пучинистые грунты и особенности строительства

Почвенные массивы, которые расширяются под воздействием низких температур и оказывают разрушительное влияние на элементы строительной конструкции, относят к пучинистым грунтам. Процессам пучения подвергаются супеси, рыхлые глинистые и высокопористые почвы, которые способны удерживать влагу.

Прежде чем приступать к возведению фундамента, необходимо провести исследования верхних слоев поверхности. Согласно руководствам описания ГОСТ различают 5 типов почвы:

  • непучинистые – крупнообломочные почвы, галька, гравий, крупный и средней фракции песок, хорошо фильтрующие жидкости;
  • слабопучинистые грунты – возвышенные и холмистые места, которые хорошо увлажняются атмосферными осадками;
  • среднепучинистые – слабовсхолмленные места с затяжными склонами, где увлажнение происходит верховодкой и атмосферными осадками;
  • сильнопучинистые – заболоченные местности, в которых ситуацию усугубляется притоком грунтовых вод;
  • чрезмерно пучинистые – грунты текучей пластичности и консистенции, находящиеся в обводненном состоянии вследствии малой плотности сложения почвенных слоев.

В процессе определения мероприятий по предупреждению деформации производят рассчет соответствующего коэффициента.

Расчет интенсивности пучения на участке

Расчет интенсивности пучения производится для проектирования сил устойчивости оснований и нейтрализации их воздействия. Определение этого показателя осуществляется по формуле:

Е – степень пучинистости;

Н – уровень промерзания при низких температурах;

h – уровень грунтов до замерзания.

Следовательно, для его подсчета требуется провести соответствующие замеры в зимнее и летнее время.

Меры против пучения

Для борьбы с силами пучения предполагается осуществление мероприятий такого характера:

  • полная замена пучинистого слоя на предполагаемом участке – трудоемкий процесс, требующий рытья котлованов значительных размеров, поиска и уплотнения привезенной почвы;
  • строительство фундамента ниже слоя промерзания с целью снятия нагрузки на цоколь;
  • утепление конструкции в области промерзания потребует прокладки утеплителя по всему периметру и на глубину возведения основы строения;
  • организация водоотвода осуществляются путем строительства дренажной системы с закладкой в траншею гравия, песка и перфорированной трубы, обработанной геотекстиолем.

Пучинистые грунты – выбор фундамента

Для возведения несущих конструкций любой постройки на подвижных грунтах могут рассматриваться следующие типы фундаментов:

  • Организация дорогостоящего плитного основания будет эффективно для кирпичных или тяжелых деревянных конструкций, занимающих значительные площади. Преимушественно бывает правильной квадратной или прямоугольной формы, но в случае необходимости проектируются и сложные фигуры периметра;
  • Свайный – винтовой или железобетонный. Здесь тоже надо точно знать глубину промерзання грунта, чтобы завести сваи ниже этой отметки. Эффективен для возведения небольших зданий на заболоченных и водянистых участках. На поверхности свай сооружают специальный арматурный каркас, который заливается композитным строительным раствором чуть ниже уровня почвы.
  • Столбчатый. Используется только для легких и сверхлегких хозяйственныхз построек, имеет незначительную глубину заложения и в качестве основания для жилого дома не рассматривается.
  • Бетонный ленточный фундамент, заглубленный ниже уровня промерзання почвы.
  • Менее затратный и востребованный мелкозаглубленный или незаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах. Применять его надо очень обдуманно, предварительно рассчитав все загрузки, чтобы исключить воздействие сил пучения.

Тип выбираемого цоколя будет зависеть от размеров и формы постройки, арсенала применяемого оборудования, а также материальных возможностей заказчика.

Современные технологии ТИСЕ предполагают применение опорно-столбчатых элементов, соединеных ростверком. Для организации такого строительства не задействуется спецтехника и электричество, есть возможность скрыть коммуникации и минимизировать уклон стройплощадки. Подобный прием актуален для каркасного, каменного или кирпичного строительства.

Противостоять промерзаниям могут и плитные железобетонные несущие конструкции, которые эффективны для обустройства невысокого цоколя и применимы в случае простой конструкции зданий.

Использование ленточного фундамента предполагает обустройство строительной армирующей ленты по периметру строения и в области возведения несущих стен. Такие разработки менее затратны, однако, превосходят по надежности вышеперечисленные варианты.


Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундаментов различных типов, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Виды, особенности и преимущества ленточных фундаментов

Ленточные фундаменты из бутобетона, бута, а реже и кирпичной кладки – довольно востребованная технология надежного строительства.

Незаглубленный ленточный фундамент применим для высоких нагрузок и тем более способен обеспечить устойчивость незначительных по размеру каркасных и деревянных.

Однако такой фундамент на пучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод и чрезмерно вспучиваемыми почвами требует замены основания на сваи. А вот при воздействии неравномерных нагрузок лучше отдать предпочтение первому варианту.

В таком случае возведение домов осуществляется на песчаную подушку с использованием следующих видов ленточного фундамента:

  • монолитного растверка, установленного непосредственно на поверхности грунта исключает воздейтсвие касательных сил, а вертикальное воздействие может быть снивелировано за счет армирования монолитным контуром;
  • сборно-монолитной модели серии 20/60, представляющей установку комплекса железобетонных блоков на армированую цельную основу;
  • монолитной основы серии 20/60 с армированием и обработкой композитной строительной смесью;
  • монолитно-усиленного цоколя, который характеризуется повышенной площадью опоры и позволяет создать надежное основание.

Расширяя ленту, используя утеплитель и водоотведение можно увеличить возможности перечисленных типов фундаментов.

Мелкозаглубленный ленточный цоколь потребует больше земляных работ, применения опалубки и значительных затрат времени на застываение. Но полученного в результате запаса прочности хватит на сотню лет. Такой вариант фундамента обладает премуществами:

  • надежен в эксплуатации;
  • подходит для любой конфигурации оснований;
  • не возникает сложностей с монтажом и возведением зданий;
  • отличается высоким сопротивлением к внешнему воздействию.

Видео описание

Одним из вариантов избежать проблем с грунтами является ленточный фундамент. Подробнее в видеоролике:


Устройство ленточного фундамента на пучинистых грунтах

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах требует организации специальной подушки из песка или гравия. Также необходимо предусмотреть гидроизоляцию. Для этого в бетонные составы добавляется гидрофобные примеси. В процессе обустройства таких основ выполняют защитные мероприятия по предотвращению воздействия холода:

  • для подушки толщиной до 0,5 м под цоколь засыпается непучинистый материал, а с целью исключения заиливания дополнительно укладывается слой геотекстиля;
  • на уровне подошвы основания производится устройство дренажа с закладыванием специальной трубы под уклоном;
  • гидроизоляция и утепление на вертикальных слоях фундамента осуществляется при помощи экструдированного пенополистирола, жидкого полиуретана и сооружения наружного слоя из пеноплекса;
  • следует позаботиться и о ливневой канализации, которая поможет нейтрализовать прохождение водных потоков вблизи несущих конструкций.


Подготовительные работы

Прежде чем приступать к работе, производится определение геометрических параметров и размеров постройки, а также подбор материалов. Количество бетона определяется из расчета его плотности и габаритов несущих конструкций.

Для фундаментов частных домов рекомендован бетон М200, в то время как для более тяжелых сооружений предпочтение отдают М250, а на чрезмерно пучинистых основания пригоден композитный материал М350.

В расчет включается длина конструкции по периметру и площадь ее внутренних перегородок. При этом глубина строительства фундамента определяются исходя из характеристик грунта, расходных материалов и этажности здания. Следует учесть, что расположение влаги должно быть ниже на 50 см от подошвы основания, иначе велика вероятность проявления деформаций.

По завершению проектировочных работ размеры с бумаги переносятся на местность, производится проверка правильности расстановки отметок. Обозначенный участок очищается от мусора и снимается верхний слой почвы.

Работы по укладке

Незаглубленный и мелкозаглубленный фундамент на пучинистом грунте должен быть возведен в соответствии с такими требованиями:

  • копка траншей производится с учетом ширины основания, опалубки, утеплителя, гидроизоляции и декора;
  • поверхность подушки выстилается гидрозащитным барьером, а боковые поверхности несущих конструкций обрабатывают гидроизолирующим материалом – пленкой или толью;
  • утрамбка материала подушки осуществляется при помощи смачивания слоев материала водой насыпают песчаную подушку толщиной 20-30 см;
  • установка опалубки осуществляется из доступных подручных материалов – фанеры, обрезной доски, элементы которой нужно скрепить между собой;
  • стальной армирующий пояс укрепляется вдоль и поперек основания путем связывания специальной проволокой;
  • заливка пояса бетонным уплотнителем производится за один прием с высоты не более 0,5 м;
  • возможна закладка второго слоя армирующего пояса.

Область применения ленточных фундаментов

Самый простой способ борьбы с пучинистыми почвами – обустройство свайного фундамента ниже отметки промерзания. В случае невозможности осуществления подобного строительства альтернативное решение – мелкозаглубленные фундаменты, которые потребуют значительно меньшие объемы строительных смесей, количества арматуры и трудовых затрат.

Эффективно использование технологии мелкого заглубления при расположении грунтовых вод на глубине более 1,5 м. Ленточные конструкции на крутых склонах, где должно быть учтено боковое давление, позволяют компенсировать неравномерное воздействие движения почв в продольном и поперечном сечении.

Фундамент на пучинистых грунтах подходит для сооружения каркасных и брусовых построек, использования пенобетонных и газобетонных материалов. При необходимости сооружения неглубокого заложения или строительстве мощных конструкций на слабых грунтах ленточных фундамент в приоритете. Такие методы строительства применимы для глинистых и супесчаных грунтов, рыхлых горных пород, а также водонасыщенных поверхностных слоев.

Рекомендации

Чтобы возвести крепкий и надежный фундамент обратите внимание на такие нюнасы:

  • из-за высокой подвижности грунтов рекомендуется использовать монолитные фундаменты вместо сборных конструкций;
  • работы по возведению несущих конструкций проводятся в летний период времени до наступления холодов, в случае остановки строительства объект нуждается в консервации;
  • сварка частей арматурного каркаса не рекомендуется, поскольку после нагревания металл становится более хрупким и на нем могут появиться трещины;
  • для массивных зданий рекомендуется увеличить несущую способность основания, отдав предпочтение плите мелкого углубления;
  • в случае применения незаглубенного ленточного фундамента необходимо сооружать несущие конструкции наподобие рамы, что позволит равномерно распределить сезонные нагрузки;
  • для придания дополнительной жесткости конструкции ленточный фундамент можно комбинировать с буронабивными сваями;
  • для утепления и гидроизоляции не рекомендовано использование дешевого пенопласта, имеющего гораздо меньший ресурс работоспособности;
  • для утепления необходим выбор плотного пенопласта специальной марки ПСБ, предназначенной конкретно для утепления;
  • гидроизоляция рубероидом производится путем его приклеивания внахлест на горячую мастику и дополнительного промазывания шовных соединений.

Видео описание

О том как избежать проблем с домом на пучинистых грунтах на видео:


Заключение

Грамотный выбор типа фундамента и соблюдение технологии строительства позволят вам построить надежные здания и сооружения. Несмотря на проблему морозного пучения проектирование и возведение зданий возможно осуществить в любом месте земного шара.

Читайте также: