Дом из газобетона на мелокозаглубленном фундаменте: допустимо или нет?

Когда баня планируется достаточно массивная, но грунт – сплошные мелкие и маловлажные пески, то наиболее рациональный вариант возведения нулевого уровня – это мелкозаглубленный ленточный фундамент, примерная глубина которого – 20, 40 и 60 см. В этой статье мы подробно рассмотрим этапы строительства такого варианта фундамента.

В чем недостатки обычного заглубленного фундамента?

Во-первых, под подошвой традиционного заглубленного фундамента не могут происходить процессы пучения почвы, а потому полностью отсутствуют нормальные перпендикулярные силы морозного пучения по направлению к поверхности почвы.

О постройке фундаментов на различных типах почв расскажет статья 

В чем недостатки обычного заглубленного фундамента?

Во-вторых, как уже говорилось, немаловажна и неоправданная цена возведения такого фундамента для строительства 1-2-х этажной бани, а вот мелкозаглубленный фундамент – своими руками – позволяет сэкономить до 80% затрат.

В-третьих, кроме естественных сил пучения имеют немалое значение еще и касательные – которые иногда превышают норму. И чем больше площадь соприкосновения фундамента с грунтом, чем большее значение будут иметь эти силы. Ведь ленточные фундаменты мелкого заложения всегда имеют минимальную площадь соприкосновения, а потому касательные силы у них почти равны нулю. Тогда как у традиционных заглубленных они велики и даже могут поднять и фундамент, и целое здание. Вот почему заглубленные фундаменты без особых мероприятий по снижению таких сил никаких гарантий отсутствия пучения не дадут. К тому же в этом случае совершенно не используется несущая способность верхних слоев грунта, а потому решение – неэффективное.

Зачем закапывают фундамент?

В грунте под домом на фундамент действуют различные силы. Наиболее опасной является морозное пучение — это процесс увеличения грунта в объеме, происходящий при замерзании воды. Грунт, подверженный морозным деформациям называют пучинистым.

Грунты в зависимости от их структуры подразделяются на сильнопучинистые, среднепучинистые, слабопучинистые и непучинистые. Мы подробнее рассматривали этот вопрос в статье (Информация, без которой нельзя строить фундамент) про сбор необходимой информации для строительства фундамента.

Пучинистость грунтов связана с их способностью удерживать влагу, поэтому наиболее пучинистыми являются глины, а непучинистыми – пески, которые хорошо дренируют воду.

Чтобы избежать сил морозного пучения, основание фундамента опускают ниже уровня глубины промерзания, в этом случае подошва опирается на грунт, который всегда имеет положительную температуру. Такие основания называют фундаментами полного профиля.

Зачем закапывают фундамент?

Зимой грунт на определенной глубине всегда сохраняет положительную температуру. Этот параметр называется глубиной промерзания, она определяется в зависимости от региона.

Проблема глубины промерзания заключается в том, что в холодных регионах она может достигать двух метров, а значит нужно провести земляные работы и залить фундамент на такую глубину. Это сказывается на стоимости дома.

По этой причине распространение получили мелкозаглубленные фундаменты, их подошву оставляют в зоне промерзания, но при этом вспомогательными мероприятиями снижают нагрузку от морозного пучения.

Конструкция МзЛФ

Для условий России особую актуальность имеет определение наиболее надежной конструкции фундаментов в условиях, когда в основании залегают грунты, обладающие свойством морозного пучения.

Читайте также:  Использование монолитно блочного фундамента

Особое свойство пучинистых грунтов состоит в способности увеличивать свой объем при сезонном промерзании .

При вспучивании грунта его объем может значительно увеличиться – на десятки сантиметров, причем усилия, с которыми силы морозного пучения будут воздействовать на конструкции фундаментов, могут достигать десятков тонн. От негативного действия пучинистых сил не спасает заглубление низа фундаментной подошвы на отметку, расположенную ниже глубины зимнего промерзания, так как воздействие происходит еще и по боковой поверхности.

Разрушение стен дома от сил морозного пучения

Для предотвращения негативных последствий воздействия пучинистых сил  была разработана специальная конструкция – мелко заглубленный ленточный фундамент, или МзЛФ, который можно соорудить своими руками.

Особенности МзЛФ, в отличие от обычного ленточного фундамента, состоят в следующем:

  • глубина мелко заглубленного ленточного фундамента принимается вне зависимости от глубины промерзания на отметке не более 30-40 см от поверхности грунта после планировки. Это сводит к минимуму действие негативных пучинистых сил на боковые поверхности конструкции;
  • под подошвой фундамента устраивается своими руками подушка из сыпучих материалов – песка или ПГС – смеси песка и гравия, толщина которой рассчитывается в зависимости от комплекса условий участка строительства. С помощью замещения грунта под подошвой устраняются его пучинистые свойства, несущая способность уплотненного основания увеличивается, уменьшаются его деформации, связанные с оттаиванием весной;
  • фундамент обязательно армируется пространственными каркасами, превращающими ленточный фундамент в рамную систему балок, лежащую на упругом основании. Система балок, жестко скрепленных между собой, воспринимает и компенсирует все неравномерные воздействия пучинистых сил.

Конструкция МзЛФ

Приводим для демонстрации ленточный мелко заглубленный фундамент по СНиПам в разрезе:

Пучение почвы: особенности и способы борьбы

Чтобы получить ответ на вопрос, как правильно сделать фундамент на пучинистой почве, нужно разобраться с природой предоставленного процесса и его спецификами.

В районах с большим уровнем грунтовых вод земля находится в очень влажном состоянии и, таким образом, ближе к холодам начинает увеличиваться в размерах.

Сооружая фундамент на пучинистой почве, нужно следить за глубиной залегания грунта.

Если заглубить чуть-чуть ниже точки промерзания, непрочные слои будут оказывать давление, устремленное по касательной к поверхности земли. Она начнет приподниматься.

Не менее важной составляющей является площадь взаимодействия с грунтом: чем больше – тем хуже.

В будущем грунт под действием постоянно изменяющихся вертикальных нагрузок будет проседать. И таким образом, этот процесс наблюдается неритмично.

Как результат, дом начинает подкашивать, а фундамент трескается и, разумеется, выходит из строя.

Создан специальный СНиП фундаментов, которые сооружаются на пучинистых поверхностях под номером 50-101-2004, закон был принят еще в 2005 году. Перед тем как приступить к работам с ним рекомендуется ознакомиться всем.

Независимо от вида, устройство основы на пучинистых грунтах желательно делать в качестве расширенного монолита на дне.

С целью уменьшения пучения, в цокольном этаже создают специальную отопительную систему, и, разумеется, утепляют сам фундамент дома.

Еще один способ борьбы с пучением земли – замена грунта.

Как правило, неустойчивые почвы под грядущей постройкой убираются, а вместо них засыпается щебень вместе с песком. Важный недостаток – высокая цена предоставленных работ.

Читайте также:  Делаем расчет фундамента под дом: типы оснований

Наибольшей распространённостью пользуется мелкозаглубленная основа на пучинистых грунтах.

Тем не менее, чтобы выбранный метод был результативным, обязательно создают специальную подушку из смеси, которая, в свою очередь не подвергается пучению (песок, щебень стандартной фракции).

Важно, чтобы смесь засыпалась с внешней стороны фундамента по всей площади.

Если заложить фундамент существенно ниже точки промерзания, есть шанс что вы компенсируете пучение.

Тем не менее, обустраивать таким методом ленту не выгодно, поскольку строительство потребует довольно больших затрат. Все чаще сооружают столбчатый фундамент на пучинистой почве.

Но необходимо провести непростые расчеты, чтобы равномерно разделить давление. Необходимо употребить бутон разных марок и, желательно усиленный арматурный каркас.

Трудно сказать, какой из всех имеющихся самый лучший фундамент собственно для пучинистых грунтов – у любого наличествуют свои особенности и позитивные стороны.

К тому же, уровень пучения в различных районах может значительно различаться, что воздействует на принятие решения о выборе разновидности основания.

Монтаж опалубки для заливки бетона

Для изготовления опалубки подойдёт обрезная доска толщиной 25 мм. Доски необходимо сбить в щиты используя гвозди или шурупы. Более дешёвый вариант — OSB-плита толщиной 12 мм, усиленная брусками. Ширину щита необходимо рассчитать так, чтобы после установки высота опалубки была выше предполагаемой высоты ленты на 15-20 см. Все деревянные элементы защищаются гидроизоляционными материалами, самый дешёвый вариант — обмотать их упаковочной стрейч-плёнкой. Монтаж конструкции выполняют по уровню, строго в вертикальных и горизонтальных плоскостях, фиксируют кольями и распорками.

Монтаж опалубки для заливки бетона

Для того,чтоб процесс укладки фундамента стал менее трудоемкий, вам необходим помощник самоходный штабелер. С ним многие процессы становятся проще.

Перед выбором типа фундамента

Если вы не рассчитываете делиться деньгами со специалистами по геологоразведке, то анализировать грунт придется самостоятельно. Для этого на предполагаемой стройплощадке необходимо выкопать несколько шурфов (ям) на глубину ниже ГПГ (примерно на 30 см). Значение последней можно ориентировочно узнать по рисунку из этой статьи. Вместо шурфов удобно бурить скважины, для чего можно задействовать обычный садовый бур. Уже на этапе бурения (копки) оценивается характер грунта, равномерность его залегания, изменения его состава с увеличением глубины. Вполне вероятно, что ниже суглинка будет залегать слой глины, и придется строить фундамент на глине.

Стоит заметить, что подобные разведочные работы рекомендуется проводить весной, когда уровень грунтовых вод ближе всего к поверхности. Грунтовые воды могут доставить лишние хлопоты при устройстве фундамента, от них же зависит и выбор оптимального типа основания для дома. Уже на этапе геологической разведки будет понятно, находятся они ниже ГПГ (идеальный случай) или выше (придется прибегнуть к дополнительным работам, о которых пойдет речь ниже).

Материалы для выполнения мелкозаглубленного фундамента

Наиболее простой и быстрый способ выполнения мелкозаглубленного фундамента – заливка монолитного основания из бетона. Однако, возможны и варианты: фундамент может быть выполнен из бетонных блоков или фундамент из кирпича.

Для монолитного фундамента используют бетон марки не ниже 200, а также арматуру из металлического прутка D12-D16. Заливка производится либо сразу, либо горизонтальными слоями, вертикальных стыков в фундаменте быть не должно – это приведет к его разрушению.

Если бетон готовят самостоятельно, и большие объемы приготовить сразу невозможно, можно выполнить мелкозаглубленный фундамент из бетонных блоков, выполненных своими руками.

Арматурный каркас

Для того чтобы основание под постройку выдержало большую нагрузку, было прочной и монолитной конструкцией. Обязательно следует закладывать внутрь основания металлический скелет, сваренный из прутков арматуры.

Для этого подойдет пруток, имеющий диаметр 16 мм. Их сваривают между собой в виде решетки или связывают вязальной проволокой. Если выбирать какой вариант лучше то сварка предпочтительнее, поскольку все должно быть зафиксировано жестко.

Арматурный каркас

Металлический каркас собирают около траншеи, а потом опускают в нее, проверяя ровность при помощи строительного уровня.

Распространённые ошибки при строительстве МЗЛФ

Возведение мелкозаглубленного ленточного фундамента требует как минимум начальных навыков строительного дела. Технические ошибки, совершаемые в процессе монтажа, могут иметь серьезные последствия для дома. Поэтому перед началом работ необходимо иметь информацию о возможных недочетах. Практика показывает, что одной из самых значимых проблем является неправильный расчет или его полное отсутствие. Выбор параметров фундамента «на глаз» невозможен.

К ошибкам относится также отсутствие песчаной обсыпки, которая выполняет функцию антипучинистой прослойки. Если ее нет, грунт в морозный период прилипает к бетонной ленте. Расширяясь, он тащит ее за собой, что вызывает движение основания и всего дома. Ситуация усугубляется, если в процессе монтажа не сделано утепление и отмостка. Третьим серьезным недочетом является неправильный выбор арматуры.

Если арматурный каркас выбран наугад, то прочность бетонной ленты оказывается под угрозой

Все начальные этапы по возведению дома должны быть завершены за один строительный сезон до наступления зимних холодов. Этот цикл работ включает заливку ленточного прогона, его утепление, возведение стен и устройство отмостки. Оставить бетонную ленту ненагруженной к зиме – это значит подвергнуть ее риску деформации.

Расчет интенсивности пучения на участке

Чтобы произвести расчет степени пучения грунта на стройплощадке своими руками, необходимо воспользоваться формулой: E = (H— h) / h, в которой:

  • Е – отвечает степени пучинистости грунта;
  • h – высоте грунтового массива до замерзания;
  • H – высоте грунтового массива после промерзания.

Чтобы сделать расчет степени, необходимо сделать соответствующие замеры в летнее и зимнее время. Пучинистой можно считать почву, высота которой изменилась на 1 см

при промерзании на 1 м. С этом случае «Е» будет равняться коэффициенту

Процессам пучения больше подвержены грунты, в которых есть большое содержание влаги. Она при замерзании расширяется до состояния льда и тем самым поднимает уровень грунта. Пучинистыми считаются: глинистые почвы, суглинки и супеси. Глина, из-за наличия большого количества пор, хорошо удерживает воду.

Что такое пучинистый грунт и чем он опасен? (видео)

Как снять воздействие пучения на грунт?

Существуют простые способы снять пучение вокруг фундамента своими руками:

  1. Замена слоя грунта под и вокруг основания на непучинистый слой.
  2. Закладка фундамента на грунтовый массив ниже слоя промерзания.
  3. Утепление конструкции для предотвращения замерзания грунта.
  4. Водоотвод.

Первый способ – самый трудоемкий. Для этого необходимо вырыть котлован под фундамент, глубиною ниже уровня замерзания земли, пучинистый грунт вывезти, а на его место засыпать сильно утрамбованный песок.