Какой фундамент лучше для глинистой почвы: Особенности глинистых грунтов и их влияние на фундамент

Особенности глинистых грунтов и их влияние на фундамент

14.06.2015

Конструкция фундамента для дома зависит, прежде всего, от назначения и характеристик строения: площадь, форма, этажность, внутренняя планировка, стеновой материал и пр. Второй по важности фактор – геологические особенности участка: несущая способность грунтов и их физико-механические показатели. Какой тип фундамента лучше выбрать для дома, стоящего на глинистой почве, а какой для суглинка, каменистого грунта или песка – сложная задача, стоящая перед строителями. Фундамент должен компенсировать возможные деформации строения вследствие естественного движения грунта. При этом он испытывает мощное давление грунта, который зачастую смещается или проседает. Ни традиционные бетон и дерево, которые широко применяют для возведения фундамента, ни современные высокотехнологичные стройматериалы не способны сохранять устойчивость под давлением такой силы. Чтобы не допустить технической ошибки, необходимо четко понимать какой дом будет строится и на каком грунте.

 

Геологическая разведка: цель и способы

Прежде чем возводить фундамент, рекомендуется провести геологическую разведку на участке. Зачастую при поверхностном визуальном осмотре участка можно определить, что почва глинистая. Но этого недостаточно, чтобы принять правильное решение. Грунт, как правило, неоднородный: пласты глины чередуются с песком. Даже если грунт однородный, он может иметь разный уровень увлажненности, что также важно для устойчивости фундамента. Решающим для выбора той или иной конструкции будет глубина залегания и состав глиняных пластов. Определить тип почвы на участке можно тремя путями:

1. Запросить соответствующую информацию в управлении по градостроительству по месту нахождения земельного участка.

2. Самостоятельно провести не сложные опыты с грунтом на участке. Потребуется грунт с нескольких мест на участке, а также с глубины предполагаемого заложения фундамента. Также несколько фрагментов с разных точек.

Кусочек грунта необходимо размочить в воде до состояния, когда из него можно что-нибудь слепить. Лепим из полученной массы колбаску и наблюдаем.

• Если не формируется в заданную форму, разваливается прямо в руках, при этом они остаются чистыми, значит, грунт рыхлопесчаный.
• Если не скатывается и оставляет частички грунта на руках — почва песчаная.
• Если скатывается, но плохо, при попытке склеить из нее кольцо, разваливается — почва супесчаная.
• Если хорошо скатывается, но кольцо из нее не клеится — суглинок.
• Если скатывается в колбаску и склеивается в кольцо – почва глинистая.

3. Воспользоваться услугами специалиста, который с помощью профессиональных измерительных приборов и анализов предоставит максимально полную информацию. Анализ грунта выявляет такие показатели, как подвижность (или пластичность) почвы на участке, водопропускную способность, глубина промерзания, горизонт стояния грунтовых вод.

Также специалист скажет, грунт на участке естественного происхождения или насыпной, который гораздо хуже для строительства.

Подробней о глине

Грунты различаются плотностью, составом и водопропускной способностью, что определяет их несущую способность и подвижность. Самым удачным грунтом с точки зрения наджености в качестве опоры для фундамента является скалистый. Он прочный, устойчивый к заморозкам и разрушающему воздействию подземных вод, легко переносит давление фундамента и практически не оседает. Но таких мест очень не много. Гораздо чаще на наших участках под индивидуальную жилую застройку встречаются более мягкие и подвижные почвы, в частности, глинистые грунты.

Построить дом на глинистом грунте можно, но капризность глины вносит некоторые нюансы в процесс возведения фундамента. Почва с большим содержанием глины эластична и подвержена пучению. При попадании воды быстро теряет форму. Слои глины, расположенные близко к поверхности, легко размываются талыми водами и осадками, буквально утекая вместе с ними, обнажая при этом значительную часть домового фундамента.

Чем глубже, тем пласты глины больше. При этом глина на глубине всегда насыщенна влагой. В таких экстремальных условиях фундамент любого типа может повести себя непредсказуемо.

В зависимости от процентного содержания глины в грунте глинистая почва проявляет отрицательные качества в большей или меньшей степени. Различают пять видов глинистой почвы, в зависимости от процентного содержания в ней глины.

• Глинистый грунт – грунт с содержанием чистой глины не менее 30 %.
• Суглинок – 10 %.
• Супесь – от 5 до 10 %. Супесь больше подходит для строительства, так как в сравнении с глиной и суглинком проще в работе. Но также как любая глинистая почва, промерзает и вспучивается.
• Ледниковая глина. Отличается повышенной несущей способностью. Выдержит даже тяжелый бетонный фундамент, но только с глубоким залеганием. Верхние слои ледниковой глины очень пластичны.
• Аллювиальная глина не пригодна для возведения зданий. Чаще всего встречается в низменностях по берегам водоемов. Быстро плывет под силой давления фундамента, что неизбежно приведет к растрескиванию стена здания. В исключительных случаях можно построить дом на сваях.

Типы фундаментов для глинистой почвы

Для глинистых грунтов подойдет ленточное основание, плитный фундамент либо сваи, но с некоторыми оговорками. Какой фундамент лучше выбрать для участка с суглинистой почвой или глиной зависит от глубины прохождения грунтовых вод. Если горизонт их залегания проходит близко к поверхности, это может значительно осложнит строительство и даже сделать его невозможным. Фундамент в таком грунте должен залегать глубоко, что потребует дополнительных затрат в связи с большим объемом земляных работ. 

1. Ленточный фундамент (или лента) представляет собой железобетонную полосу с равным поперечным сечением по всей длине, проходящую по периметру дома и под внутренними несущими стенами. Может быть мелкозаглубленным и заглубленным. Также конструкция ленточного фундамента бывает монолитной, залитой на месте из железобетона с помощью специальной  рамирующей формы – опалубки. Другой вариант — сборная лента, сложенная из готовых железобетонных блоков.

Ленточный фундамент на глинистой почве может быть только заглубленным. Основание закапывается в землю на глубину ниже уровня промерзания почвы зимой. Для повышения устойчивости и способности противостоять пучению грунта основание ленты делается шире чем основная часть на 30 %.

2. Плитный. Представляет собой цельную плиту из железобетона, верхняя поверхность которой выступает в качестве пола. Также как и лента плита может быть монолитной или сборной. Отличается небольшой глубиной залегания. Плитный фундамент считается универсальной конструкцией и подходит для любых грунтов и строений. Высокая стоимость такого фундамента – единственный фактор, ограничивающий область его применения.

Мелкозаглубленные фундаментные конструкции категорически не подходят для глинистых грунтов.

Армированная плита из железобетона является исключением. Это так называемый плавающий фундамент. Плита в отличие от статичных видов оснований противостоит давлению грунта не за счет высокой сопротивляемости, а за счет пластичности и способности амортизировать. Движение грунта вызывает колебания по вертикали плиты вместе со стоящей на ней постройкой, тем самым спасая ее от разрушения.

3. Свайный фундамент. Состоит из длинных  металлических труб с лопастями на концах, похожими на резьбу шурупа – свай. С помощью лопасти свая закапывается в почву. Сваи устанавливают по контуру внешних и внутренних несущих стен дома в точках пересечения и наибольшей нагрузки от здания.

Сваи вкручиваются глубоко в грунт до твердых пород ниже уровня промерзания и горизонта залегания грунтовых вод. В отличие от плавающих глиняных пластов нижние слои грунта неподвижны и являются надёжной опорой для фундамента.

Глинистый грунт на участке — не приговор! Несмотря на ряд недостатков, глина имеет неплохую несущую способность, поэтому при правильном подходе к делу строить дом можно и на ней. Залог прочности и долгих десятилетий безаварийного существования — соблюдение технологии строительства с учетом всех особенностей грунта на участке.

Фотогалерея

какой лучше, как правильно сделать

Содержание

1. Особенности и типы глинистой почвы
2. Правильный выбор фундамента для глинистой почвы
   1. Под веранду или сарай
   2. Под газобетонные блоки
   3. Под 2-х этажный дом
   4. Мелкозаглубленный фундамент на глинистой почве
   5. Создание ленточного фундамента глубокого заложения
   6. Особенности фундамента из плит
   7. Свайный фундамент на глинистой почве
3. Создание дренажной системы
4. Заключение

Глины – это одна из самых обширных групп грунтов, которая как никакая другая требует предварительного изучения. В зависимости от содержания глинистых частиц и коэффициента пластичности, такая почва может быть как механически прочной и стабильной, так и иметь весьма печальные характеристики.

Именно от них и зависит, какой должен быть фундамент на глинистой почве.

Глинами принято называть осадочные горные породы, состоящие из одного или нескольких каолиновых минералов и алюмосиликатов. В сухом состоянии они имеют пылевидную структуру, а при увлажнении становятся пластичными. И если в гончарном производстве это свойство весьма ценно, то в строительстве приносит немало сложностей.

В случае воздействия текучих вод, уместно говорить не о размокании, а о размывании. Этот фактор зависит от конкретной структуры грунта, его гранулометрического состава. И опять же, плотные тяжёлые глины лучше сопротивляются размыванию, чем суглинки или супеси.

Самые популярные проекты серии FH:

Проект FH-90 Windows

Общая площадь:

90 м²

Подробнее

Проект FH-114 Optimus

Общая площадь:

114 м²

Подробнее

Проект дома FH-115 Status

Общая площадь:

115 м²

Подробнее

Проектирование фундаментов под здания и сооружения осуществляется в соответствии с требованиями строительных правил 50*101. По поводу малоэтажного строительства зданий в этом СП сказано вот что:

1. Если грунт на участке просадочный, в случае вероятности его замачивания следует принять меры, исключающие возможность просадки фундамента ниже допустимого. Расчёт просадки грунтов II типа (когда они проседают не только от нагрузок, но и от собственного веса) производится по всей толще.
2. Для предупреждения просадки при закладке фундамента на суглинке, одиночно или комплексно принимают такие меры:
   • заменяют пласт просадочного грунта на непросадочный;
   • прорезают всю просадочную толщу сваями;
   • вытрамбовывают котлованы;
   • устраивают грунтовые подушки и сваи;
   • укрепляют грунты силикатизацией или цементацией;
   • заливают жёсткий подготовительный слой из бетона;
   • организуют отведение поверхностных и подземных вод с участка.
3. Главным методом предупреждения набухания и просадочности грунтов в малоэтажном строительстве было и остаётся устройство компенсационных подушек из песка и щебня (соотношение примерно 40% + 60%), и их поверхностное упрочнение бетонной подготовкой. Песок может применяться любой фракции, кроме пылеватой. Особенно важно наличие такого основания под ленточными фундаментами с шириной подошвы менее 1,2 м.
4. На набухающих грунтах рекомендуется проектировать плитные и ленточные фундаменты, заанкерованные в удалённый прочный пласт с помощью свай. Вынос ростверка или плиты должен быть не менее 200 мм от поверхности почвы.
5. Если исследование грунта показало, что он непучинистый, для домов без подвала можно устраивать мелкозаглублённые ленты и короткие сваи. На пучинистых грунтах лучше всего себя зарекомендовали плитные основания и забивные сваи.

Варианты фундаментов на просадочных грунтах

Если под домом нужно сделать подвал, то на непучинистых глинах его стены возводят из сборных блоков ФБС без их соединения между собой, с обвязкой по верху армирующим поясом. На среднепучинистых глинах лучше использовать железобетонные блоки типа УДБ, с замоноличиванием стыков между ними.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Задать вопрос

Важно: На сильнопучинистых грунтах, особенно под газобетонные блоки, фундамент нужно делать только из монолитного железобетона. Монолитные пояса здесь предусматриваются по верхнему обрезу кладки стен каждого этажа. Если используются столбчатые фундаменты, то они должны быть связаны между собой железобетонными балками.

Пару слов о том, какой фундамент лучше на глинистой почве, если требуется возвести хозяйственную постройку. Тут многое зависит от того, из какого материала будут её стены. Если это каркасник или бревенчатый сруб, а так же газоблоки, смонтированные на обычном растворе (он обладает большей жёсткостью, чем клей), можно залить мелкозаглублённый фундамент по несъёмной опалубке. Для этой цели применяют дырчатые блоки из вибропрессованного пескобетона, арболита, керамзито- и полистиролбетона.

В зависимости от производителя, размеры блоков предлагаются разнообразные, но в среднем это 500 мм по длине и 400*250 мм в сечении — идеальные параметры ленты для сарая из газобетона с толщиной стенки 250-300 мм. Блоки укладываются на монолитный подготовительный слой и соединяются между собой пагозребневой системой. Сверху в специальные выемки устанавливается два ряда арматурных стержней, после чего производится заливка полостей бетонной смесью.

Правда, практика показывает, что застройщики чаще отдают предпочтение традиционному монолиту, так как найти блоки несъёмной опалубки можно не в каждой местности. В таком случае, остаётся заливать ленту традиционным способом, сделав опалубку из доски или фанеры.

Схема устройства опалубки под малозаглублённую ленту

Если хотите, чтобы в сарае был бетонный пол, лучше сразу залить фундаментную плиту. При толщине не более 200 мм она обойдётся не намного дороже ленты, но вопрос с черновым полом будет решён. Кстати, этот вид фундамента отлично подходит для строительства на глинистых грунтах.

В силу относительной хрупкости, обусловленной пористой структурой бетонного камня, газоблочная кладка весьма чувствительна к подвижкам основания и реагирует на них активным трещинообразованием. В связи с этим, главное требование, которое предъявляется к фундаментам газобетонных домов – это максимальная пространственная жёсткость. Её следует соблюдать даже на непучинистых грунтах, а уж на глине, которая может быть весьма сильно подвержена пучению – и подавно.

Жёстким является такой фундамент, который обеспечивает статичность пространственного положения, устойчив к сдвигам и скольжению в подошве. Таковым является только монолит, и чем больше у него площадь опирания на грунт, тем лучше. К этой категории можно безоговорочно отнести фундаментную плиту с рёбрами жёсткости, а куда они должны быть направлены – вниз или вверх, должен показать расчёт.

Плита с хомутами, установленными по периметру стен для формирования рёбер жёсткости

Невозможно однозначно утверждать, что под двухэтажный дом из газобетона нужен такой-то фундамент, ведь конструктив последнего определяется на основе предварительного анализа грунта. В данном случае речь идёт о глинах, которые могут таить в себе немалое количество сюрпризов.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Задать вопрос

Важно: Залогом пространственной устойчивости здания, возводимого на грунтах с неравномерными осадками, является не только конструктив самого фундамента, но и дополнительные элементы жёсткости стен. В газоблочных домах это железобетонные пояса, снимающие напряжение с кладки в пределах одного этажа.

Представим схемы, показывающие, как должен структурироваться тот или иной вариант фундамента.

Чтобы обеспечить устойчивость мелкозаглублённого фундамента на неравномерно сжимаемом грунте, требуется соблюсти такие условия:

1. Под подошвой ленты должна быть не только уплотнённая грунтовая подушка, но и бетонная подготовка.
2. Сечению ленты нужно обеспечить Т-образную или даже ступенчатую форму.
3. Пропорции должны быть такими, чтобы при делении глубины заложения на ширину подошвы в результате получалась цифра более 2. Например, при глубине 120 см и ширине 50 см, мы получаем 2,4.

Схема ступенчатого фундамента

Подошва ленты глубокого заложения опускается в грунт ниже отметки УПГ и должна быть шириной не менее 80 см. То есть, в основании тоже формируется железобетонная подушка, увеличивающая площадь опоры ленты минимум вдвое. Под подошвой обязательно наличие 20-30 см подушки из песка и щебня, поверх которой залит слой тощего бетона толщиной 10 см. Во избежание размокания глинистого грунта, по внешнему контуру фундамента обязательно выполняется траншейный дренаж и делается герметичная, желательно утеплённая отмостка.

Схема глубоко заложенной ленты

Мы уже говорили, что на слабых грунтах плиту лучше формировать с рёбрами жёсткости. Сама она может не заглубляться, но рёбра, находящиеся в грунте, предотвратят вероятность скольжения. Для защиты от пучения, под плитой лучше не только сформировать уплотнённую песчано-щебневую подушку, но и произвести утепление всего контура, включая рёбра. Производится оно с применением экструзионного пенополистирола, его присутствие в пироге фундамента позволит опустить такой довольно трудоёмкий технологический этап, как заливка подбетонки, что сэкономит если не деньги, то массу времени. Отмостка и дренаж так же являются неотъемлемой частью фундамента.

Схема ребристой плиты фундамента

При проектировании вариант свай подбирается в зависимости от перепадов в рельефе участка и глубины залегания неравномерно сжимаемых или промерзающих слоёв. Под газобетонные дома всегда применяют сваи из бетона — чаще буровые, чем забивные по той причине, что в ограниченных условиях индивидуальных участков техника для забивки или вдавливания заводских сборных свай не может работать.

Основными условиями устройства свайно-ростверкового фундамента на просадочных грунтах являются:

1. Заложение подошвы опор с заведением в более плотный слой.
2. Если сваи короткие, то они всё равно должны заглубляться ниже отметки УПГ, с уширением оснований и устройством песчаной подсыпки на дне скважин.
3. Арматура вертикальных опор должна быть качественно увязано с арматурой обвязочной балки.
4. В глинистом грунте ростверк не должен лежать на материковом грунте или заглубляться в него. Его требуется приподнять на 20-30 см, а это расстояние компенсировать утрамбованной песчаной подушкой.

Схема ростверка на железобетонных сваях

Для предупреждения опасной потери устойчивости домов и других зданий на размокающих грунтах, рекомендуется не только качественно уплотнять материковое и насыпное основание, но и организовывать отведение грунтовых, осадочных и хозяйственных вод за пределы участка.

Самые популярные проекты серии FH:

Проект Windows Villa FH-90WV

Общая площадь:

90 м²

Подробнее

Проект Master Dom FH-144 c мастер-спальней

Общая площадь:

144 м²

Подробнее

Проект FH-150 Full HDom

Общая площадь:

150 м²

Подробнее

• Но это потом, когда фундамент уже будет возведён – в процессе строительства принимают другие меры. При осуществлении земляных работ неправильные действия строителей нередко ухудшают свойства и без того проблемных грунтов. При плохой зачистке дна выемки, бугры и углубления затрудняют естественный отток воды.
• Ситуацию может осложнить близкое расположение грунтовых вод, когда приходится принимать кардинальные меры для понижения их уровня. Как минимум, устраивается открытый водоотлив, в серьёзных ситуациях для понижения УГВ могут устраиваться водопонижающие скважины или применяться эжекторные иглофильтры.
• Эти меры помогают довести до логического конца строительство. Но в случае с глинистым грунтом, который, являясь водоупором, способствует застою воды вокруг фундамента, приходится подумать и о защите дома в период эксплуатации. Для этой цели создают сооружения для искусственного перехвата или понижения уровня грунтовой воды.

Траншея закрытого дренажа

Есть два основных вида дренажа: открытый, который представляет собой систему ничем не заполняемых траншей (чаще применяется на дачных участках), и закрытый, тоже состоящий из комплекса траншей, только заполняемых (применяется и в городах). В зависимости от варианта заполнения, закрытый дренаж бывает:

• Заполнен дренирующим материалом (щебнем, керамзитом). Вариант простейший и самый дешёвый, но стабильно водопонижения не гарантирует.
• Траншейный дренаж с использованием перфорированных труб-дрен, заложенных в слой дренирующего материала, и обёрнутых геотекстилем. Весьма эффективен для сбора поверхностной воды, хорошо подходит для водопонижения на городских участках. Особенность системы состоит в том, что траншея с трубой находится у внешнего края отмостки, и собирает скатывающуюся с неё по уклону воду.
• Пристенный дренаж отличается от траншейного тем, что дренирующий узел с трубой располагается под отмосткой, прямо в обратной засыпке — ближе к стенке фундамента, от которой его отделяет глиняный замок. Данный вид дренажа применяют при высоком уровне грунтовых вод, для защиты фундаментов типа «стена в грунте».

Различия траншейного и пристенного дренажа

Подобный дренаж может выполняться не только для одного дома, но для остальных построек на участке. В таком случае их объединяют в единую систему, которая отводит воду к общему накопительному колодцу. Оттуда уже с помощью насоса вода может перебрасываться либо в уличный кювет, либо использоваться для хозяйственных нужд.

Глинистый грунт – один из самых непредсказуемых, и может оказаться как прочным и сухим, так и высокопористым, со значительной и неравномерной осадкой. Для строительства на таких почвах самое главное – владеть точной информацией, касающейся особенностей инженерно-геологической обстановки. Только в этом случае можно принять единственно верное решение по подбору типа фундамента и его структуре, а это и есть залог беспроблемной эксплуатации дома — в том числе, возводимого из газоблоков.

Автор статьи — строитель, начинающий автор
Виталий Кудряшов

Публикаций у автора
270

Задать вопрос

Задать вопрос эксперту

Email

Вопрос

* — Поля, обязательные для заполнения

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Какой бетонный фундамент лучше всего подходит для обширного грунта? – SmartSense Structural Systems

21 июня 2022 г.

Во многих местах почва имеет разную плотность. В некоторых местах почва вообще очень мягкая. Это заставляет многих подрядчиков искать решение. Коммерческие здания подвержены большему износу, чем обычные жилые дома, и их фундаменты должны быть построены таким образом, чтобы выдерживать эти испытания и служить долго.

Почва с высоким содержанием глины имеет тенденцию расширяться и сжиматься по мере того, как глина поглощает и выделяет воду из окружающей среды. Экспансивные почвы повреждают фундаменты и бетонные плиты перекрытий, причиняя больше финансовых потерь, чем ураганы, наводнения, торнадо и землетрясения вместе взятые. Это заставляет строителей пытаться выяснить, какой тип фундамента подходит для обширной почвы. Попытка найти, какой фундамент для коммерческих зданий подходит для вашей постройки, очень важна.

Строительство на обширной почве может быть сложной задачей, знание типов фундаментов для коммерческих зданий, их сильных и слабых сторон может избавить процесс от стресса и догадок. Как только вы увидите трещины в кирпиче, фундаменте и плавающих стенах, вы, вероятно, столкнетесь с огромными счетами за ремонт. В ваших интересах выбрать лучший фундамент для обширной почвы с вашей оригинальной конструкцией.

Т-образный бетонный фундамент является наиболее распространенным, но требует больших трудозатрат на строительство. Его помещают глубже в почву ниже линии промерзания. Глубокий фундамент позволяет выдерживать более тяжелые нагрузки и обеспечивает устойчивость

Еще одна система фундаментов для коммерческих зданий – это плиты на ровном фундаменте. Этот коммерческий фундамент используется в районах, где земля не промерзает. Это бетонная плита толщиной в несколько дюймов, которую укладывают прямо на уплотненный грунт. Он не способен выдерживать большие нагрузки, как Т-образная конструкция, и очень уязвим к трещинам и повреждениям при использовании на глинистой почве.

Третий вариант — основа из вафельного коврика. Многие считают, что это лучший тип фундамента для глинистой почвы, потому что он спроектирован таким образом, чтобы его не повреждала расширяющаяся почва.

Система вафельных матов имеет пустоты, через которые может выходить влага, а почва может расширяться и сжиматься. Это устраняет проблемы с фундаментом, вызванные растрескиванием и подъемом. Вафельная плита лучше подходит для обширных классификаций почв, чем обычные плоские плиты, при этом оставаясь в том же ценовом диапазоне.

Вафельная опалубка также толще обычной матовой фундаментной плиты. Некоторые не согласны с тем, какой толщины должна быть бетонная плита для плана фундамента коммерческого здания. При плитном фундаменте толщина бетона составляет от 4 до 6 дюймов, толщина вафельного фундамента составляет от 12 до 14 дюймов.

Многие подрядчики по укладке бетонных плит согласны с тем, что форма вафельной плиты является лучшим основанием для экспансивного глинистого грунта из всех типов фундаментов коммерческих зданий. Всегда лучше получить правильный проект фундамента во время первоначальной постройки. Стоимость ремонта и замены фундамента коммерческого здания может быть астрономической.

Вафельная бетонная плита — лучший выбор для оригинальной сборки или замены системы.

Чтобы поговорить с экспертом, который может помочь вам с обширными проблемами почвы и решениями, обратитесь к одному из представителей Wafflemat сегодня. Они будут рады полностью проинформировать вас обо всех преимуществах, которые может предложить конструкция фундамента Wafflemat.

Предыдущая статьяСледующая статья

Строительство на глиняном фундаменте

При строительстве или развитии собственности тип почвы или породы на участке может иметь большое значение для устойчивости фундамента здания. Инженер-строитель проведет анализ взаимодействия грунта и конструкции, чтобы пролить свет на реакцию фундаментов на деформируемые грунтовые среды. Деформация грунта из-за нагрузки на фундамент влияет на напряжения в фундаменте и прилегающих элементах конструкции, что может иметь важные последствия для конструкции.

Геология многих районов Великобритании, особенно юга Англии, состоит из глинистых материалов. Они встречаются либо в виде неглубоких поверхностных слоев, либо в виде более глубоких геологических образований мощностью в несколько десятков метров. По сравнению с камнем, песчаной почвой или суглинком, глина представляет собой особую проблему для строительства, поскольку она сжимается или расширяется в зависимости от содержания влаги. Эти изменения могут привести к смещению и даже растрескиванию фундамента, создавая серьезные проблемы для владельцев недвижимости и застройщиков. Чтобы избежать нестабильности в новом строительном проекте в долгосрочной перспективе, вы должны учитывать тип почвы на вашем участке и действовать так, чтобы расширение и сжатие глины не повредило фундамент вашего здания. Вы можете определить, является ли ваша почва глиной, сжав ее — если она остается в той форме, которую вы с ней сделали, и не крошится, вероятно, это глина (но в очень сухих условиях даже глина крошится).

Глина — это разновидность почвы, состоящая из мельчайших частиц. Это означает, что глина может впитывать огромное количество воды, а затем удерживать влагу. Глинистая почва не изменит своего объема, если не изменится содержание воды. Когда глина намокает, она расширяется, становится скользкой и податливой. В длительные периоды засушливой погоды глина высыхает, затвердевает и значительно усыхает. «Усадка-набухание», как известно это явление, имеет тенденцию происходить у поверхности земли и редко достигает глубины более пяти метров. Исторические здания особенно подвержены проблемам, связанным с сезонным движением, потому что они часто строились с неглубоким фундаментом, который не простирается ниже затронутых слоев глины.

Повреждение конструкции может произойти, если изменение содержания влаги происходит относительно быстро (скажем, в течение нескольких недель или месяцев) или если оно затрагивает только часть здания. Ситуации, которые могут вызвать это, включают изменения в подземном дренаже, такие как утечка воды из трубы, локальное высыхание почвы из-за роста растений или близости деревьев, или внезапное изменение водного режима из-за удаления или обрезки дерева, которое защищал почву и сохранял ее относительно сухой. Эти резкие изменения в количестве занимаемой глиной площади могут вызвать значительные сдвиги в фундаментах, которые могут повредить здания на них.

Особая осторожность необходима при копании фундамента в глинистой почве, особенно если поблизости есть деревья. Глинистые почвы состоят на 40% из воды, но деревья могут изменять это количество по-разному в течение года, вызывая усадку или набухание почвы с достаточной силой, чтобы воздействовать на фундамент здания, поэтому очень важно, чтобы фундамент был на нужной глубине, чтобы предотвратить движение. Претензии, поданные в страховую отрасль, показывают, что деревья часто называют причиной проблем с оседанием из-за проникновения корней или более интенсивного высыхания, происходящего вблизи дерева.

Как строить на глине

Самый простой способ построить устойчивый фундамент на мягкой глине — просто копать глубже, чтобы найти твердую почву. Такой подход позволяет построить стандартный траншейный фундамент, опирающийся на устойчивый грунт, что должно помочь предотвратить просадку и другие проблемы, традиционно связанные с глинистыми грунтами.

Однако, даже когда вы копаете достаточно глубоко, чтобы найти твердую почву, глинистая почва все равно будет расширяться и сжиматься по бокам фундамента, что может вызвать боковое давление. Чтобы предотвратить повреждение фундамента этим давлением в долгосрочной перспективе, одним из вариантов является облицовка сторон траншей гибкой скользящей мембраной. Эта мембрана позволяет глине расширяться и сжиматься, практически не влияя на фундамент.

Строительство более широких фундаментов — еще один хороший вариант при строительстве на глинистой почве. Расширение поперечного размера фундамента распределяет давление, оказываемое вспучивающейся глиной, на гораздо большую площадь. Строительные подрядчики также могут армировать фундамент сталью, чтобы предотвратить повреждение от сил сдвига.

Третьим вариантом является стабилизация грунта, при котором правильное применение методов стабилизации грунта может значительно снизить ущерб, причиняемый этими проблемными грунтами. Чтобы компенсировать экспансивный характер глинистой почвы, существует тенденция перепроектировать фундамент, добавляя дополнительные опоры и больше бетона. При этом это увеличивает время и дополнительные затраты на проект. Для домовладельца или владельца бизнеса дополнительные расходы никогда не бывают идеальными. В настоящее время грунт можно стабилизировать с помощью нетоксичных, экологически чистых растворов, путем введения глинистого грунта для его укрепления.

Химическая реакция, вызванная нанесенным раствором, запускает процесс стабилизации почвы, после того как эта смесь распределяется и происходит реакция, тяжелая техника переворачивает почву перед ее выравниванием. По сути, стабилизатор почвы предназначен для уплотнения почвы. Он делает некогда обширную глинистую почву твердой и стабильной за счет снижения уровня содержания воды и предотвращения дальнейшего увлажнения. Это происходит потому, что стабилизатор заменяет крупные ионы на мелкие, препятствуя попаданию воды в почву.