"Русские строители"

Ремонт квартир

briz60 — Thu, 30 Jan 2014 19:28:55 GMT

Ремонт квартир

БУРОНАБИВНЫЕ СВАИ: ДИАМЕТР, НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ, СТОИМОСТЬ

briz60 — Thu, 23 Jan 2014 14:10:31 GMT

БУРОНАБИВНЫЕ СВАИ: ДИАМЕТР, НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ, СТОИМОСТЬ

Буронабивной фундамент – это фундамент, в котором для передачи нагрузки от здания на грунт используются буронабивные сваи. Буронабивной фундамент целесообразно возводить в тех случаях, когда несжимаемый слой грунта находится настолько глубоко, что другие типы фундаментов строить невозможно, а именно в случае возведения дома на слабых грунтах (например, на торфяных грунтах или в болотистой местности). Так же можно рекомендовать закладывать такой фундамент при строительстве легких деревянных и каркасных домов. При строительстве дома на крутом склоне применение буронабивных свай так же является наиболее оправданным.

ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНГО ФУНДАМЕНТА

Технология устройства фундамента на буронабивных заключается в бурении скважины с последующей заливкой ее бетоном. Сначала в грунте нужно пробурить скважину на глубину заложения сваи, это можно сделать с помощью мотобура или ручного бура подходящего диаметра. Затем в сделанную скважину ставится опалубка. Если грунт плотный и не осыпается со стенок скважины, то опалубку в скважину можно не устанавливать, и заливать бетон прямо в скважину, при этом опалубку ставят только над поверхностью земли, чтобы сделать оголовок сваи. Если скважина проходит сквозь сыпучие грунты, то устройство опалубки будет необходимо. В качестве опалубки можно использовать свернутый в трубу рубероид или асбестоцементную трубу. Буронабивная свая работает на сжатие и на разрыв. Сжимающая нагрузка действует на нее со сторны дома, нагрузка на разрыв может действовать со стороны пучинистого грунта, когда нижняя часть сваи будет зажата в нижнем слое грунта, а верхнюю часть будет тянуть верх промерзший грунт. Поэтому необходимо армирование буронабивных свай.

Арматурный каркас буронабивноого фундамента представляет собой несколько вертикально установленных прутков арматуры с ребристой поверхностью, которые соединены между собой горизонтальными прутками. Вертикальное армирование нужно выполнять из арматуры диаметром 10-12 мм, потому что именно эти притуки будут воспринимать на себя нагрузку. Горизонтальное же армирование можно делать из гладкой арматуры диаметром 6-8 мм с шагом около 1 м, оно необходимо только для того, чтобы связать вертикальные прутки в единую жесткую конструкцию. Если планируется устройство ростверка, то для связи с его арматурным каркасом прутки арматуры буронабивной сваи должны торчать из ее оголовка.

После того, как скважина пробурена, установлены опалубка и арматурный каркас, можно заливать бетон.

Технология строительства фундамента на буронабивных сваях проста и поэтому хорошо подходит для самостоятельного строительства. Существует много разных ручных буров для бурения скважин под сваи разных диаметров, ими вполне реально пробурить скважину в несколько метров глубиной. Диаметр буронабивной сваи в этом случае может варьироваться от 15 до 40 см. Например, технология ТИСЭ предусматривает применение специального фундаментного бура, который позволяет бурить скважины диаметром 20 см и делать на ее дне уширение 40 см или 60 см. Это уширение увеличивает опорную площадь фундамента и не дает силам пучения вырвать сваю из земли. Есть и механизированные приспособления, облегчающие эту задачу: мотобуры, ямобуры и т.д. Недостатком буронабивной сваи является тот факт, что при ее использовании нельзя быть полностью уверенным в том, что достигнут именно тот самый несжимаемый слой грунта, который выдержит давление сваи. Поэтому для перестраховки скважины под буронабивные сваи бурят на глубину 1,5-2 м – это ниже глубины промерзания, грунт на этой глубине сильно уплотнен. При отсутствии сильной влажности (то есть если уровень грунтовых вод достаточно далеко) несущая способность грунта составляет 6 кг/см².

Еще один довод в пользу применения фундамента на буронабивных сваях при самостоятельном строительстве: сваи можно заливать по одиночке. Плитный или ленточный фундамент лучше заливать весь и сразу, для этого нужно готовить большой объем бетона. Сваи же можно заливать по одной, и объем необходимого бетона будет гораздо меньше, приготовить и залить такое количество бетона не составит труда. Все работы по строительству буронабивного фундамента можно выполнить даже в одиночку.

Буронабивные сваи устанавливают рядами под всеми стенами будущего дома в углах дома и в пересечениях стен, а также между ними. Количество свай и соответственно расстояние между ними зависит от веса здания. Чем тяжелее будет дом, тем больше свай нужно установить, тем ближе друг к другу они будут располагаться. Однако, минимальное расстояние между осями соседних свай не должно быть меньше трёх диаметров сваи: при более близком расположении свай их несущая способность понижается. Например, если диаметр свай - 40 см, то расстояние между их осями должно быть не менее 120 см.

Оголовки свай должны находиться на одинаковом уровне, на них в дальнейшем будет ставиться дом.

НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ И СТОИМОСТЬ БУРОНАБИВНОЙ СВАИ

Чтобы рассчитать необходимое количество свай, нужно знать вес всего дома, и несущую способность одной сваи. Прочность буронабивной сваи зависит от марки бетона, из которого она сделана. Например, свая из бетона марки 100 выдерживает нагрузку в 100 кг/см², при сечении 20 см на 20 см, площадь поперечного сечения составит 400 см², и свая выдержит 40 т. Таким образом, сама свая имеет большую несущую способность, гораздо больше чем несущая способность грунта. Поэтому при расчете количества свай и несущей способности всего буронабивного фундамента нужно учитывать прочность грунта. Как было сказано выше, при заложении сваи на глубину ниже глубины промерзания (2 м и более) и при условии сухости грунта его несущая способность будет 6 кг/см². В зависимости от диаметра сваи меняется опорная площадь фундамента и его несущая способность. В таблице приведен пример расчета буронабивной сваи с диаметром от 15 см до 40 см. В этом примере высота сваи принята 2 м, вертикальное армирование арматурой 12 мм, горизонталное - арматурой 6 мм с шагом 1 м. Стоимость бетона посчитана из расчета 2000 рублей за кубометр, а расчет стоимости арматуры - по цене 25 000 руб за тонну.

Диаметр сваи, см	Площадь опоры, см²	Несущая способность, кг	Объем бетона, м³	Вертикальных прутков арматуры, шт	Расход ребристой арматуры, м	Расход гладкой арматуры, м	Стоимость бетона, руб	Стоимость арматуры, руб	Цена одной сваи, руб.
15	177	1062	0,0354	3	6	0,75	70,8	101,25	172,05
20	314	1884	0,0628	4	8	1	125,6	135	260,6
25	491	2946	0,0982	4	8	1,26	196,4	138,9	335,3
30	707	4242	0,1414	6	12	1,51	282,8	202,65	485,45
40	1256	7536	0,2512	8	16	2,01	502,4	270,15	772,55

Зная нагрузку на фундамент с помощью этой таблицы можно расчитать, сколько потребуется буронабивных свай каждого диаметра. В нашем примере для дома весом 50 тонн потребуется около 50 свай диаметром 15 см или 17 свай диаметром 25 см. Так же можно приблизительно оценить стоимость всего буронабивного фундамента: первый будет стоить 8600 руб., второй - 5700 руб.

Фундамент на буронабивных сваях может быть с ростверком и без него. Ростверк объединяет все сваи в единую конструкцию, что, несомненно, повышает устойчивость всего фундамента. Чтобы делать фундамент без ростверка, нужно быть уверенным в том, что все сваи заглублены на достаточную глубину и с одной стороны не будут проседать, а с другой – не будут выпирать из земли под действием сил морозного пучения.

СТОЛБЧАТЫЙ ФУНДАМЕНТ: КОНСТРУКЦИЯ, АРМИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО

briz60 — Sat, 18 Jan 2014 13:46:58 GMT

СТОЛБЧАТЫЙ ФУНДАМЕНТ: КОНСТРУКЦИЯ, АРМИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО

В этой статье содержится информация о конструкциях столбчатого фундамента, способах его устройства, случаях, в которых его строительство целесообразно.

КОНСТРУКЦИЯ СТОЛБЧАТОГО ФУНДАМЕНТА

Столбчатый фундамент, как уже понятно из его названия, представляет собой набор отдельных вкопанных в землю столбов. В первую очередь такие столбы располагаются в местах пересечения стен дома, и вместе с тем они могут располагаться в пролетах между ними. Верхний конец столбов называется оголовком, нижний - основанием. На оголовки впоследствии будет ставиться дом, поэтому у всех столбов они должны находиться на одинаковом уровне - это будет уровень пола первого этажа, обычно на высоте 40-50 см от земли. Такой зазор между полом дома и землей необходим, чтобы избежать сырости, от которой деревянные конструкции нижней части дома (а именно деревянные дома чаще всего возводят на столбчатых фундаментах) быстро сгниют.
Форма столбов фундамента может быть различной - квадратной, прямоугольной, круглой, но больше всего распространены столбы с круглым поперечным сечением, потому что под такие столбы скважины можно бурить ручным буром. Диаметр столбов может быть самый разный от 15 см и более, но при строительстве столбчатого фундамента своими руками выбирать придется из следующих диаметров: 150 мм, 200 мм, 250 мм, 400 мм. Скважины именно такого диаметра можно бурить с помощью большинства продающихся ручных буров. Глубина заложения столбчатого фундамента, как правило, составляет около 2 м (ниже глубины промерзания). Площадь основания столбчатого фундамента невелика, поэтому чтобы выдерживать нагрузку от дома он должен опираться на слой грунта с большой несущей способностью.
Столбики фундамента можно делать из разного материала: дерево, кирпич, монолитный бетон. Деревянный брус или бревно можно обжечь или обработать антисептиком, чтобы предотвратить (или по крайней мере замедлить) гниение древесины. Так же можно использовать гидроизоляционные материалы, но всё равно такие столбы будут наименее надежным вариантом.
Кирпичная кладка – вполне приемлемый вариант в плане прочности, однако этот вариант далек от идеала в плане удобства возведения. Складывать столб из кирпичей непосредственно в самой скважине не представляется возможным. Складывать столб полностью на поверхности земли, а затем опускать его в скважину – тоже не выглядит быстрым и приятным занятием.
Однозначно лучшим во всех отношениях материалом является монолитный железобетон. Он обеспечивают наибольшую прочность на сжатие, при армировании – и на растяжение. Армированный монолитный столб не треснет ни под каким действием сил морозного пучения. Развести бетонную смесь и залить её в вырытую скважину действие довольно простое.
Столбы фундамента могут иметь постоянное или переменное поперечное сечение. В первом случае это простой цилиндр или параллелепипед, во втором - более сложная форма с уширением в нижней части столба. Такое уширение позволяет увеличить площадь основания и соответственно увеличить несущую способность фундамента: вес дома будет распределяться по большей площади. Второе преимущество - это большая устойчивость к морозному пучению грунта. Если столб расширяется внизу, то силы пучения не смогут выдавить его вверх.
Столбы с уширением в нижней части для столбчатого фундамента.
Есть две технологии, позволяющие закладывать такой столбчатый фундамент. Первая технология заключается в том, что под столб роют яму (как правило квадратной или прямоугольной формы), размеры которой на 20-40 см больше, чем нужно для столба. Затем в этой яме устанавливается опалубка, которая задает форму будущего столба, в нее ставится арматурный каркас и заливается бетон. После того, как бетон затвердеет, опалубку снимают и засыпают столб. Такая технология позволяет сделать монолитный железобетонный столб любой формы, но подразумевает относительно большой объем земельных работ и использование съемной опалубки.

Установка нового столба для фундамента: в вырытую скважину опущена опалубка, которую с боков подпирают распорки. Внутри опалубки - арматурный каркас.
Другой путь - это технология ТИСЭ, которая была специально разработана для самостоятельного строительства столбчатых фундаментов. Эта технология предусматривает использование специального фундаментного бура ТИСЭ-ф, который позволяет бурить скважины диаметром 200 мм, которые имеют в нижней части уширение до 400 мм или 600 мм. Бур ТИСЭ имеет плуг, который может срезать грунт со стенок пробуренной скважины, в результате в нижней ее части появляется уширение в виде полусферы.
Главными достоинствами столбчатого фундамента являются простота его строительства и экономичность. Все работы по заложения такого фундамента можно выполнить своими руками в одиночку: бурение скважины ручным буром, приготовление бетона для заливки одного столба, вязка арматурного каркаса и заливка. Столбы можно заливать по одиночке, поэтому не необходимости готовить сразу большое количество бетона. Расход бетона на столбчатый значительно меньше, чем на другие виды фундаментов, равно как и необходимое количество арматуры.

СТОЛБЧАТЫЙ ФУНДАМЕНТ С РОСТВЕРКОМ

Ростверк - это верхняя часть столбчатого фундамента, которая связывает отдельные столбы в единую конструкцию. Устройство ростверка нужно для обеспечения большей устойчивости столбчатого фундамента и равномерного распределения нагрузки от дома между всеми столбами. Ростверк чаще всего делают в виде ленты из монолитного железобетона. Наличие ростверка не обязательно, по сути его роль выполняет нижний венец брусьев деревянного дома.

Конструкция столбчатого фундамента с ростверком.

АРМИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОГО СТОЛБЧАТОГО ФУНДАМЕНТА

Монолитный бетон имеет высокую прочность на сжатие, но плохо переносит нагрузки на изгиб и растяжение. Чтобы исправить это, фундамент из монолитного бетона необходимо армировать в тех зонах, где может возникать растягивающая нагрузка. Столбчатый фундамент может испытывать нагрузку на разрыв при действии сил пучения: грунт примерзает к поверхности столба, при пучении стремится выдавить его вверх, в то время как нижняя часть столба удерживается не промерзающим слоем грунта. Чтобы от такой нагрузки столб не треснул, необходимо вертикальное армирование. Арматурный каркас состоит из нескольких вертикальных прутков ребристой арматуры (класс A-III) диаметром 10-12 мм. Армирование надо делать из ребристой арматуры, чтобы обеспечить лучший контакт арматуры с бетоном. Вертикальные прутки арматуры соединяются тонкой монтажной арматурой, она не воспринимает никаких нагрузок и нужна только для того, чтобы связать вертикальные прутки в единую конструкцию, поэтому она может быть гладкой и диаметром всего 6 мм.
Для армирования небольших столбов диаметром 15-20 см достаточно использовать два вертикальных прутка ребристой арматуры. При высоте столба 2 м их можно перевязывать между собой монтажной арматурой в трех-четырех местах, т.е. через каждые 70-100 см.
Если при строительстве столбчатого фундамента планируется устройство монолитного ростверка, то его так же необходимо армировать. Армирование монолитного ростверка необходимо для того, чтобы сделать его устойчивым к изгибающим нагрузкам; без него бетонный ростверк может треснуть при малейшей деформации. Армирование ленточного монолитного ростверка нужно делать так же, как и у ленточного фундамента, ведь на него точно также будут действовать переменные нагрузки сверху со стороны дома и снизу от пучения грунтов через сваи (сила пучения действует на столб, а тот давит на ростверк). Необходимо делать два пояса армирования - верхний и нижний; каждый пояс состоит как минимум из двух продольных прутьев арматуры. При продольном армировании монолитного ростверка используется толстая арматура диаметром 10-12 мм с периодическим поперечным сечением - именно они будут принимать на себя нагрузку при деформации ростверка. Поперечные прутья арматуры не принимают на себя нагрузку, они нужны только чтобы связать каркас в единое целое, поэтому они могут быть тоньше – 6-8 мм и могут быть гладкими. Каркас арматуры должен быть полностью погружен в бетон и находиться в 3-5 см от поверхности ростверка.

ДЛЯ КАКОГО ДОМА МОЖНО ВЫБИРАТЬ СТОЛБЧАТЫЙ ФУНДАМЕНТ?

Как было отмечено выше, опорная площадь столбчатого фундамента невелика по сравнению с другими типами фундаментов (плитным и ленточным), соответственно его несущая способность так же меньше, поэтому он используется при строительстве легких домов из деревянного бруса, сруба или каркасных домов. Так же целесообразно выбирать столбчатый фундамент, когда плотный слой грунта находится очень глубоко и другой тип фундамента на тукаю глубину заложить проблематично. Столбчатый фундамент удобен при строительстве дома на склоне.
Столбчатый фундамент не подразумевает устройство подвала, ни при каких условиях.
Нельзя закладывать столбчатый фундамент при высоком уровне грунтовых вод: его основание будет опираться на грунт, насыщенный влагой, такой грунт имеет низкую несущую способность, столбы будут проседать под весом дома. Кроме того, пробуренные скважины будут заполняться водой, заливать фундамент в таких условиях нельзя.

ФУНДАМЕНТ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

briz60 — Sat, 18 Jan 2014 12:30:11 GMT

ФУНДАМЕНТ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

Фундамент глубокого заложения, он же глубоко заглубленный фундамент, - это фундамент, основание которого находится на глубине большей, чем глубина промерзания грунта. Главный смысл заложения фундамента на большую глубину в том, чтобы опереться на плотный слой грунта с большой несущей способностью. Заложение глубоко заглубленного фундамента подразумевает большой объем земельных работ: траншею под фундамент нужно рыть на большую глубину. Расход бетона на такой фундамент так же большой. Плюсом фундамента глубокого заложения является его большая несущая способность, поэтому такие фундаменты характерны для тяжелых домов, построенных из кирпича или железобетона, а так же для многоэтажных домов.

При высоком уровне грунтовых вод, то есть когда они находятся на глубине 1,5-2 м, делать заглубленный фундамент не целесообразно, потому что в этом случае он будет опираться на насыщенный влагой грунт. Такой грунт пластичен, подвижен и имеет низкую несущую способность. Расходовать большое количество бетона на заглубленный фундамент ради того, чтобы он опирался на слабый грунт нет никакого смысла, поэтому при высоком уровне грунтовых вод выбирают мелкозаглубленные фундаменты – ленточные или плитные.

Заглубленные фундаменты чаще всего делают ленточного типа, реже – плитного. Объясняется это тем, что для ленточного фундамента нужно проводить меньше земельных работ: одно дело вырыть траншею, пусть и глубиной 1,5-2 м, и совсем другое дело рыть целый котлован, чтобы уложить монолитную плиту. Кроме того, при большой глубине заложения грунт под основанием обычно достаточно плотный и опорной площади ленточного фундамента более чем достаточно.

Устойчивость фундамента глубокого заложения к морозному пучению обеспечивается благодаря тому, что его основание находится ниже глубины промерзания. Силы пучения не действуют на фундамент снизу, и существуют только касательные силы пучения, которые действуют на стенки фундамента. Воздействие касательных сил гораздо меньше, чем действие сил пучения на основание, но все же эти силы велики и могут достигать 5 тонн на квадратный метр боковой поверхности. Монолитный железобетонный ленточный фундамент размером 6 м на 6 м с толщиной ленты 0,4 м и высотой ленты 1,9 м, заглубленный на глубину 1,5 м будет иметь вес 43,7 т и площадь боковой поверхности 36 м2. При величине касательной силы пучения 5 т/м на такой фундамент будет действовать сила, эквивалентная 180 т. Если на фундаменте стоит тяжелый бетонный дом весом более 200 т, то его вес легко компенсирует силы пучения. Но если на заглубленном фундаменте стоит деревянный дом, весом до 100 т (а вместе с фундаментом 143 т), то сила пучения может его выдавить из земли. Поэтому, как это ни странно может показаться на первый взгляд, заложение фундамента ниже глубины промерзания в случае с деревянными или каркасными домами, не гарантирует устойчивость.

Из всего выше написанного можно сделать один вывод: фундаменты глубокого заложения следует выбирать при строительстве каменных, бетонных, кирпичных домов на грунтах с низким уровнем грунтовых вод.

ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТА

briz60 — Sat, 18 Jan 2014 12:27:34 GMT

ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТА

При строительстве дома неминуемо возникает вопрос, на какую глубину закладывать фундамент? Ответ на него зависит от четырех основных факторов:

Тип грунта, а точнее его склонность к пучению.
Глубина промерзания грунта.
Уровень грунтовых вод.
Вес дома.

Тип грунта зависит от местности и может быть неоднородным: на одной глубине один грунт, чуть глубже – уже другой. Соответственно может меняться и его несущая способность: чем глубже слой грунта, тем он плотнее и твёрже, тем большую нагрузку он выдержит. Так что первое, с чем нужно определиться, это вес дома и необходимая несущая способность грунта. Собственно на основании этого соотношения и выбирается тип фундамента.

МИНИМАЛЬНАЯ ГЛУБИНА ФУНДАМЕНТА

По всем нормативным документам минимальная глубина, на которую нужно закладывать фундамент дома – это 50 см. Именно эту отметку можно взять за отправную точку в выборе глубины заложения.

Далее нужно принять во внимание тип грунта, глубину его промерзания и глубину, на которой залегают грунтовые воды. Скальные породы, крупнообломочный грунт, гравелистый и крупный песок – все эти грунты никак не зависят ни от глубины промерзания, ни от уровня грунтовых вод, поэтому на них можно делать фундамент с минимальной глубиной 50 см.

Все остальные грунты можно разделить на две группы: пучинистые грунты и непучинистые.

ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТА НА НЕПУЧИНИТЫХ ГРУНТАХ

К непучинистым грунтам относятся мелкие и пылеватые пески и супеси твёрдой консистенции. Такие грунты сами по себе практически не удерживают в себе влагу, поэтому и не пучатся при промерзании. Если грунтовые воды залегают на 2 м глубже расчётной глубины промерзания, то они никак не влияют, и глубину заложения фундамента можно выбирать любую, основываясь только на нужной несущей способности грунта.

ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТА НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

К пучинистым грунтам относятся суглинки и глины, они значительно подвержены силам пучения и на таких грунтах вне зависимости от уровня грунтовых вод фундамент нужно закладывать ниже глубины промерзания. Однако, глубину промерзания можно уменьшить, если организовать утепления грунта. Подробнее об этом можно прочитать в статье о мелкозаглублённом фундаменте.

ТИПЫ ГРУНТОВ: ГЛИНИСТЫЕ, ПЕСЧАНЫЕ, СКАЛЬНЫЕ ГРУНТЫ

briz60 — Sat, 18 Jan 2014 12:23:12 GMT

ТИПЫ ГРУНТОВ: ГЛИНИСТЫЕ, ПЕСЧАНЫЕ, СКАЛЬНЫЕ ГРУНТЫ

В этой статье рассмотрены основные типы грунтов - скалистый, крупнообломочный, песчаный и глинистый, каждый из которых имеет свои свойства и отличительные признаки.

Грунт скалистого типа – это по сути даже не грунт, а горная порода, которая представляет собой сплошной каменный массив, части которого прочно связаны между собой. Скальный грунт – самый прочный из всех возможных, он не сжимается, не пропускает воду и не накапливает в себе влаги, является непучинистым. Фундамент дома можно ставить прямо на такой грунт, не опасаясь ни усадки, ни сил морозного пучения. Грунт скалистого типа легко определить на глаз, спутать его с другими грунтами невозможно.

Грунт крупнообломочного типа – это грунт, который более чем на половину состоит из больших обломков камней, щебня и гравия, пространство между которыми заполняет песок или глинистый грунт. Размер крупных частиц – от 10 см и более. Крупнообломочный грунт тоже имеет очень большую несущую способность, его можно считать несжимаемым. Этот грунт будет подвержен пучению только в том случае, если содержит глинистые включения. Если пространство между крупными фракциями заполняет песок, то крупнообломочный грунт будет непучинистым.

Песчаный грунт более чем на половину состоит из частиц песка размером меньше 5 мм. В сухом состоянии грунт песчаного типа рассыпается; если его растирать ладонями, то он не скатывается в шнур. Коэффициент сжатия песчаного грунта небольшой, а скорость его уплотнения под нагрузкой велика, поэтому осадка фундамента, построенного на уплотненном песчаном грунте пройдет быстро. В зависимости от того, какого размеры песчинки преобладают в грунте, его делят на несколько видов:
- гравелистый песок - преобладают песчинки размером от 0,25 мм до 5 мм, несущая способность - 6 кг/см2
- крупный песок – преобладают песчинки размером от 0,25 мм до 2 мм, несущая способность 5-6 кг/см2
- средний песок – песчинки имеют размер от 0,1 мм до 1 мм, несущая способность 4-5 кг.см2
- мелкий или пылеватый песок имеет размер песчинок менее 0,1 мм, несущая способность в сухом состоянии 3-4 кг/см2, во влажном – 1,5 кг/см2.
Чем крупнее песок, тем лучшие свойства он показывает: гравелистый и крупный песок более прочен, имеет большую несущую способность и плохо удерживает влагу, и поэтому мало подвержен пучению.

Грунт глинистого типа состоит из очень мелких частиц размером менее 0,01 мм, обладает пластичностью, очень хорошо удерживает в себе влагу и поэтому сильно подвержен пучению: при замерзании может увеличиваться в объеме на 10-15%. Он сильно подвержен сжатию (сильнее, чем песок), и скорость осадки глинистого грунта ниже, поэтому процесс осадки будет занимать гораздо больше времени. Грунты глинистого типа делят на несколько видов: супесь, суглинок, глина.

Супесь содержит не более 10% глинистых частиц и является промежуточным грунтом между глиной и песком. Супесь в сухом состоянии рассыпается и крошится, очень плохо скатывается в шнур, если увлажненную супесь скатать в шар, то он легко рассыпается. Несущая способность супеси в сухом и пластичном состоянии 3 кг/см2.
Суглинок содержит от 10% до 30% глины, в сухом состоянии суглинок обладает слабой пластичностью. Во влажном состоянии из суглинка можно скатать шар, который при сжатии образует лепешку с трещинами по краям. Несущая способность суглинка в сухом состоянии 3 кг/см2, в пластичном 2,5 кг/см2.
Более 30% глинистых частиц – это чистая глина. Она обладает хорошей пластичностью, хорошо скатывается в шнур, глиняный шар сдавливается в лепешку без образования трещин. Несущая способность сухой глины 6 кг/см2, пластичной – 4 кг/см2.

Чернозем – это верхний плодородный слой почвы толщиной 15-30 см, который очень высоко ценится в сельском хозяйстве, но абсолютно не пригоден для строительства на нём дома. Его необходимо убирать, прежде чем начинать строительство.

УРОВЕНЬ ГРУНТОВЫХ ВОД

briz60 — Sat, 18 Jan 2014 12:22:16 GMT

УРОВЕНЬ ГРУНТОВЫХ ВОД

Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя (глинистого грунта, который не пропускает воду и не дает ей просачиваться глубже). Источником влаги грунтовых вод могут служить близлежащие реки или озера, атмосферные осадки, таяние снега. Наличие грунтовых вод явление постоянное, но в зависимости от времени года мощность этих вод, т.е. количество содержащейся воды, может меняться. Соответственно меняется и глубина залегания грунтовых вод – расстояние от поверхности этих вод до поверхности земли. Весной при таянии снега и обильном поступлении влаги их уровень повышается, а летом наоборот – понижается. Самый низкий уровень грунтовых вод бывает зимой.

При заложении фундамента наличие и уровень залегания грунтовых вод имеет ключевое значение. Чем выше уровень грунтовых вод, тем больше влажность, и тем меньше несущая способность грунта. Кроме того, при высоком уровне грунтовых вод вода заполняет вырытые траншеи и котлованы, заливать фундамент в таком случае нельзя, необходимо откачивать воду и делать гидроизоляцию. Сделать это один раз при заложении фундамента можно, но грунтовые воды от этого никуда не денутся и продолжат воздействовать на фундамент. Высокий уровень грунтовых вод очень сильно затрудняет обустройство подвала и цокольного этажа, поскольку существует постоянная угроза затопления. Постоянное наличие влаги в подвале приводит к появлению плесени в доме. Высокий уровень грунтовых вод накладывает существенные ограничения на строительство фундаментов, потому что основание фундамента нужно закладывать на расстоянии минимум 50 см от уровня грунтовых вод. Поэтому до заложения фундамента нужно определить уровень грунтовых вод.

Высоким считается уровень грунтовых вод при глубине залегание 2 м и меньше. Такой уровень характерен для низинных и заболоченных местностей, нижних участков склонов, берегов озер или рек. Соответственно низкий уровень залегания грунтовых вод – это глубже 2 м под землей, его можно считать нормальным и не учитывать его при выборе глубины заложения фундамента. Определить уровень грунтовых вод можно несколькими способами. Самый точный способ – по уровню воды в близлежащих колодцах. Колодец, вырытый на глубину 5-15 м, наполняется как раз из грунтовых вод, поэтому их уровень такой же, как и статичный уровень воды в колодце (т.е. при максимально наполненном колодце). Другой способ – сделать садовым буром скважину глубиной 2-2,5 м и посмотреть, будет ли на ее дне скапливаться вода. Она может выступить не сразу, а через некоторое время. Если вода в скважине есть, значит уровень грунтовых вод высокий. Если дно скважины остается сухим, то грунтовые воды находятся далеко и их можно не опасаться. Определением уровня грунтовых вод нужно заниматься весной, когда он самый большой, потому что заложение фундамента нужно рассчитывать на самый худший вариант.

Грунтовая вода накапливается на дне скважины

Определять уровень грунтовых вод нужно еще при выборе участка под строительство дома, но если выбирать участок не приходится или он уже куплен, а грунтовые воды залегают близко к поверхности земли, то их уровень можно искусственно понизить. Для этого роют сточные канавы, устраивают дренажные системы, по которым вода отводится с участка.

СИЛЫ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ ГРУНТОВ

briz60 — Sat, 18 Jan 2014 12:18:30 GMT

СИЛЫ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ ГРУНТОВ

ПРИРОДА СИЛ ПУЧЕНИЯ

Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме.

Плотность воды составляет 1000 кг/м3, плотность льда 916 кг/м3, это значит, что при одинаковой массе лед будет занимать больший объем, нежели вода примерно на 9%. Зимой вода, содержащаяся в грунте, превращается в лед, увеличиваясь в объеме, и тем самым создает давление на грунт. Под действием этого давления грунт начинает двигаться. Это давление не может продавить глубоко залегающие нижние плотные слои грунта поэтому выдавливает грунт вверх, а вместе с ним и фундамент дома.

Больше всего морозному пучению подвержены глинистые грунты (объем грунта может увеличиваться на 10-15%, то есть приглубине промерзания 1,5 м – на 15-20 см). Песчаные грунты подвержены пучению гораздо меньше; каменистые и скальные – практически не подвержены. Разница в том, что глина не пропускает сквозь себя воду, поэтому грунты содержащие глину накапливают в себе влагу. А между частицами песка или гравия вода просачивается и уходит в нижележащие слои, а та влага, которая и содержится в песчаном грунте распределяется в нем равномерно, поэтому пучение такого грунта происходит равномерно, что уже не так опасно для фундамента дома.

Зимой сила пучения достаточно велика, чтобы поднять фундамент вместе с домом, при этом нет никакой гарантии, что приподнятый дом весной вернется в исходное положение. Это было бы не так страшно, если бы дом поднимался и опускался равномерно, но это не так. В результате в доме возникают перекосы стен, дверных проемов и окон. В наибольшей степени это относится к каркасным или щитовым домам, в меньшей степени к домам сложенным из бруса, так как они сами по себе представляют жесткую конструкцию. Стены кирпичного дома при пучении могут потрескаться из-за того, что фундамент поднимается неравномерно - с одной стороны больше, с другой меньше. Например, под отапливаемым домом земля не промерзает, и часть фундамента под внутренними стенами дома не испытывает действия пучения, в то время как вокруг дома за внешними стенами фундамента промерзание есть. Осенью с северной стороны дома земля начинает промерзать быстрее, чем с южной: с одной стороны дома есть пучение, с другой - нет.

ВОЗДЕЙСТВИЕ СИЛ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ НА ФУНДАМЕНТ

Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки, ведь грунт увеличивается в объеме не только под основанием фундамента, но и вокруг него. Грунт, находящийся вокруг фундамента, зимой примерзает к его стенкам и при движении тянет его за собой. Таким образом, всю силу пучения можно разложить на две составляющие: одна действует на основание (нормальная составляющая), вторая на стенки (касательная составляющая). Чем глубже закладывается фундамент, тем меньше сила пучения, которая действует на основание фундамента. Но вместе с тем боковая поверхность увеличивается и с ней увеличивается суммарная касательная сила, действующая на стенки фундамента. Воздействие касательного пучения может быть очень значительным – до 5-7 т на квадратный метр. Этого хватит, чтобы выдавить из грунта глубоко заглубленный фундамент, на котором возведен легкий каркасный дом, вес которого не способен уравновесить действие пучения. Поэтому заглубление фундамента на глубину ниже глубины промерзания совсем не гарантирует его устойчивость к пучению. Например, столбчатый фундамент деревянного каркасного дома, заглубленный на два метра, будет выталкиваться вверх касательными силами морозного пучения, основания столбиков фундамента будут отрываться от слоя грунта, на который они опирались, грунт будет сыпаться в образовавшийся зазор и заполнит его. Весной, когда земля оттает, столбику некуда будет опускаться, он так и останется в "приподнятом" состоянии, а на следующий год история повторится.

Глубоко заглубленный фундамент: на его основание не действуют силы пучения, зато на его боковую стенку их воздействие максимально. Заглубленные фундаменты применяются для строительства кирпичных, каменных и бетонных домов, вес которых должен уравновесить действие касательных сил пучения.
Мелко заглубленный фундамент: на его основание силы пучения действуют в полной мере, но зато минимально их касательное воздействие на боковые стенки. Такие фундаменты применяются для строительства каркасных, щитовых и деревянных домов.

График зависимости силы пучения от глубины заложения фундамента

На рисунке показана зависимость величины сил пучения от глубины заложения фундамента. Из него видно, что максимальной силе пучения будет подвержен фундамент, заложенный на глубину около 0,5 м – поэтому это наименее подходящая глубина.

КАК БОРОТЬСЯ С СИЛАМИ ПУЧЕНИЯ?

Для защиты от морозного пучения существует несколько способов: замена грунта на непучинистый, удаление влаги из грунта, утепление грунта. Замена грунта на непучинистый (т.е. на песчаный) возможна при заложении фундамента. Под его основание укладывают подушку из утрамбованного песка высотой около 30 см и шириной на 20 см больше, чем ширина фундамента. Смысл этой подушки в том, чтобы, во-первых, равномернее распределить нагрузку от фундамента, во-вторых, уменьшить действие нормальной составляющей сил пучения на мелкозаглубленный фундамент. Здесь надо понимать, что песчаная подушка снижает действие пучения не за счет того, что песок непучинистый грунт, а за счет уменьшения слоя пучинистого грунта. Если при глубине промерзания 1,5 м укладывать фундамент на глубину 1 м, то слой пучинистого грунта составит 50 см а его возможное увеличение до 5 см. Если под тот же фундамент делать песчаную подушку 30 см, то слой пучинистого грунта составит уже не 50 см а 30 см, и его возможное увеличение будет не больше 3 см. Непучинистый грунт также рекомендуется использовать для обратной засыпки после того, как фундамент залит и опалубка с него снята. Так в непосредственном контакте с фундаментом будет находиться непучинистый грунт, не содержащий влаги, который не будет примерзать к его стенкам. Со временем (через несколько лет) песок в обратной засыпке и в подушке может заилиться: частички глины из окружающего грунта будут попадать в него, и он потеряет свои непучинистые свойства. Для защиты от заиливания песчаную подушку и обратную засыпку нужно отделить от остального грунта пленкой или фильтрующей тканью.

Другая мера по борьбе против пучения - это удаление влаги, в свою очередь эту меру можно разделить на две составляющих - защита от попадания влаги с атмосферными осадками и удаление уже имеющейся влаги. Чтобы оградить грунт вокруг фундамента от осадков в виде дождя и тающего снега по всему периметру дома нужно делать отмостку. Ее ширина должна быть больше ширины обратной засыпки, чтобы вода отводилась подальше от фундамента.

Утепление грунта вокруг дома позволяет уменьшить или вообще исключить промерзание земли. Благодаря утеплению грунта становится возможно строительство мелкозаглубленных фундаментов за счет искусственного уменьшения глубины промерзания. Однако это возможно только в областях, где среднегодовая температура положительная. Ширина полосы утеплителя должна соответствовать глубине промерзания: если земля промерзает на 1,5 м, то утеплять надо вокруг дома полосу шириной 1,5 м. Толщина утеплителя зависит от его теплоизоляционных свойств и от климатических условий.

Еще одна мера по защите фундамента от морозного пучения, применяемая при строительстве любых видов фундаментов, - это сделать его поверхность более гладкой. Сам по себе бетон - пористый материал, и с его поверхностью грунт хорошо смерзается и при пучении сильно воздействует на него. Самый простой способ устранить это - прокладывать рубероид между поверхностью фундамента и грунтом. Рубероид более гладкий материал, и движущийся грунт будет по нему скользить, и касательная составляющая силы пучения значительно снижается.

ГЛУБИНА ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТА

briz60 — Sat, 18 Jan 2014 12:17:01 GMT

ГЛУБИНА ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТА

Каждую зиму грунт промерзает на некоторую глубину, при этом содержащаяся в грунте вода замерзает, превращается в лед и расширяется, тем самым, увеличивая объем грунта. Этот процесс называется пучением грунта. Увеличиваясь в объеме, грунт действует на фундамент дома, сила этого воздействия может быть очень велика и составлять десятки тонн на квадратный метр поверхности фундамента. Воздействие такой силы может двигать фундамент, нарушая нормальное положение всего здания. Таким образом, промерзание грунта оказывает негативное влияние. Для того, чтобы силы пучения не действовали на основание фундамента, нужно его закладывать на глубину ниже глубины промерзания.

Глубина промерзания грунта зависит, во-первых, от типа грунта: глинистые грунты промерзают чуть меньше песчаных, потому что обладают большей пористостью. Пористость глины колеблется от 0,5 до 0,7, в то время как пористость песка - от 0,3 до 0,5.
Во-вторых, глубина промерзания зависит от климатических условий, а именно от среднегодовой температуры: чем она ниже, тем больше глубина промерзания.

Нормативные глубины промерзания (по данным СНиП) в сантиметрах для разных городов и типов грунта представлены в таблице.

Город	глина, суглинки	пески, супеси
Архангельск	160	176
Астрахань	80	88
Брянск	100	110
Волгоград	100	110
Вологда	140	154
Воркута	240	264
Воронеж	120	132
Екатеринбург	180	198
Ижевск	160	176
Казань	160	176
Кемерово	200	220
Киров	160	176
Котлас	160	176
Курск	100	110
Липецк	120	132
Магнитогорск	180	198
Москва	120	132
Набережные Челны	160	176
Нальчик	60	66
Нарьян Мар	240	264
Нижневартовск	240	264
Нижний Новгород	140	154
Новокузнецк	200	220
Новосибирск	220	242
Омск	200	220
Орел	100	110
Оренбург	160	176
Орск	180	198
Пенза	140	154
Пермь	180	198
Псков	80	88
Ростов-на-Дону	80	88
Рязань	140	154
Салехард	240	264
Самара	160	176
Санкт-Петербург	120	132
Саранск	140	154
Саратов	140	154
Серов	200	220
Смоленск	100	110
Ставрополь	60	66
Сургут	240	264
Сыктывкар	180	198
Тверь	120	132
Тобольск	200	220
Томск	220	242
Тюмень	180	198
Уфа	180	198
Ухта	200	220
Челябинск	180	198
Элиста	80	88
Ярославль	140	154

Фактические глубины промерзания на самом деле будут отличаться от нормативных, приведенных в СНиП, потому что нормативные данные приведены для самого плохого случая - отсутствие снежного покрова. Нормативная глубина промерзания грунта, представленная в этой таблице, - это максимальная глубина. Снег и лед – хорошие теплоизоляторы, и наличие снежного покрова уменьшает глубину промерзания. Под домом грунт так же промерзает меньше, тем более, если дом отапливается круглый год. Таким образом, реальная глубина промерзания земли может быть на 20-40% меньше нормативной.

Промерзание грунта можно уменьшить: для этого грунт вокруг дома утепляют. Лента хорошего утеплителя шириной 1,5-2 метра, уложенная вокруг дома, способна обеспечить минимальную глубину промерзания грунта, окружающего фундамент дома. Благодаря такому приему возможно заложение мелкозаглубленных фундаментов, которые закладываются на глубину выше глубины промерзания, но благодаря утеплению грунта остаются устойчивыми.

НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ГРУНТОВ

briz60 — Sat, 18 Jan 2014 11:53:47 GMT

НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ГРУНТОВ

Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта и измеряется в кг/см² или т/м2. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента. Сама несущая способность грунта зависит от трех факторов: тип грунта, степень его уплотненности и насыщенность грунта влагой. Несущие способности разных грунтов в кг/см² в разном состоянии представлены в таблице.

Грунт	плотный	средней плотности
Крупный гравелистый песок	6	5
Песок средней крупности	5	4
Мелкий маловлажный песок	4	3
Мелкий песок, насыщенный влагой	3	2
Супеси сухие	3	2,5
Супеси, насыщенные влагой (пластичные)	2,5	2
Суглинки сухие	3	2
Суглинки, насыщенные влагой (пластичные)	3	1
Глины сухие	6	2,5
Глины, насыщенные влагой (пластичные)	4	1

Увеличение влажности грунта снижает его несущую способность в несколько раз. Только крупные пески и пески средней крупности не меняют своих свойств при увеличении влажности. Избыточная влажность грунта, скорее всего, связана с высоким уровнем грунтовых вод.

Чтобы узнать несущую способность грунта не обязательно обращаться за помощью к геологам, в случае самостоятельного строительства дома можно определить тип грунта на глаз. Для этого простым земляным буром можно пробурить в земле скважину глубиной 2 м или выкопать яму лопатой. При этом сразу будет понятно, какой грунт находится на этой глубине и насколько он увлажнен.

Отличить песок от глины не составляет труда: в песке ясно видны отдельные песчинки, при растирании песчаного грунта меду ладонями они отчетливо чувствуются. Крупный песок имеет размер частиц от 0,25 до 5 мм, такие частицы хорошо видны невооруженным глазом, а песок средней плотности имеет размер песчинок до 2 мм. Супесь содержит не более 10% глинистых частиц, в сухом состоянии она крошится, если скатать из нее шарик, то он рассыпается при легком давлении на него. Суглиноксодержит от 10% до 30% глинистых частиц, обладает большей пластичностью, чем супесь. Если из суглинка сделать шар и раздавить его, то он превращается в лепешку с трещинами по краям. Глина – наиболее пластичный грунт, если раздавить шар, сделанный из глины, то он превратится в лепешку, на краях которой не будет трещин.

Влажность грунта можно так же определить на глаз. Если в вырытой яме или пробуренной скважине сухо, т.е. вода там откровенно не скапливается, значит грунт можно считать сухим. Если же на дне скважины через некоторое время накапливается вода, значит уровень грунтовых вод близко и грунт надо считать насыщенным влагой. Влажность и пластичность глины можно определить так: если лопата входит в глину легко и глина хорошо прилипает к лопате, то она пластичная и влажная. В противном случае ее можно считать сухой.
Плотность грунта – величина непостоянная. Находящийся глубоко под землей грунт будет плотным, поскольку на него давят слои грунта, находящиеся выше. При бурении скважины извлеченный на поверхность земли грунт становится рыхлым и имеет насыпную плотность, которая гораздо меньше. При расчете несущей способности грунт, находящийся на глубине 0,8-1 м и более можно считать плотным.

Исследование грунта происходит далеко не всегда, и даже при профессиональном проектировании дома таких данных может не быть. Поэтому зачастую для упрощенных и приблизительных расчетов несущую способность грунта принимают равной 2 кг/см².