Типи піщаного ґрунту

Піщані грунти є сипучою сумішшю дрібних фракцій кварцу та інших мінералів із вмістом глини не більше 3%. Як продукт руйнування гірських порід піщаний субстрат за щільністю поділяється на такі групи, як щільні, середньої щільності і пухкі. Залежно від складу та фракції зерна виділяють піщані ґрунти 4 типів.

Пилуватий

Субстрат є дуже дрібним піском – більше 3/4 складу передбачає частинки менше 0,1 мм – з великим вмістом глинистих включень. Ця маса погано пропускає вологу, що зумовлює нестійкість товщі, схильність до просідання та спучування. На такій ненадійній дрібнопіщаній основі найчастіше застосовують стрічковий фундамент із посиленням пальами.

Дрібнозернистий

Ця категорія піщаного ґрунту містить 3/4 елементів розміром понад 0,1 мм. Субстрат відносно стійкий як опора для фундаментної конструкції у разі застосування надійної гідроізоляції. Дрібнозерниста товща добре вбирає вологу і схильна до морозного пучення. При закладанні підошви основи будівлі потрібно заглиблення більше за розрахункову глибину промерзання грунту.

Великий

Ґрунтова маса з крупнозернистим піском відноситься до надійних варіантів основи під будівництво фундаменту. 1/2 загальної кількості фракцій мають розміри більше 0,5 мм, субстрат добре пропускає воду, сили морозного пучення мінімальні.

Гравчастий

Грунтові пласти, 1/4 складу яких є зерна понад 2,0 мм, відрізняються високим потенціалом для будівництва фундаментних конструкцій. Гравальний субстрат не утримує воду, грунтові шари не схильні до горизонтальних зсувів, відсутній ефект морозного пучення.

МОНТАЖ БУРО набивних паль у скельних грунтах

У деяких випадках використовується пальовий тип фундаменту з опорою на скельні ґрунти.
Найчастіше перед проектувальниками стоїть завдання перенесення на ґрунти основи навантажень, що перевищують розрахунковий коефіцієнт опору. У цьому випадку використовується пальовий тип фундаменту з опорою на скельні ґрунти. Заглиблення може досягати 42 м від поверхні, при цьому розрахункове навантаження становить до 30 МІ. Нормативний документ визначення розрахунку паль з опорою на скельні грунти – СНиП 2.02.03-85. Несуча здатність визначається міцністю ґрунту на одновісне стиск під нижнім кінцемпевного діаметра тіла палі. У разі підвищеного заглиблення елемента розрахунок несучої здатності розраховується за коефіцієнт, що бере до уваги рівень заглиблення. Таким чином, враховується опір бічної поверхні пальового тіла.

Практично доведено, що показники міцності масивів скельних порід, що визначаються тріщинуватістю, шириною розкриття тріщин та іншими факторами, завжди є нижчими за показники міцності грунту на одновісне стиск. Крім того, практичним шляхом з’ясовано, що при будівництві фундаменту на буронабивних палях зачистити дно свердловини від породи не завжди можливо, тому коефіцієнт несучої здатності визначається показниками опору по бічній поверхні. У цьому випадку пальовий елемент працює як «висячий».

Палі в ґрунті скального характеру організовуються за зразком «висячих» або з висячим ростверком

Таким чином, палі в ґрунті скельного характеру організовуються за зразком «висячих» або з висячим ростверком. Даний фундамент є ростверком зі збірної або суцільної ж/б стрічки, що зв’язує пальові елементи по оголовьям. Паля не впирається в ґрунтові маси, через що не зазнає впливу сезонних зрушень. В цей же час опорний елемент повністю приймає на себе основне навантаження несучих стінових панелей, рівномірно розподіляючи масу по поверхні і передаючи її на тіло паль.

Важливо! Стрічка ростверку повинна розташовуватися на відстані 15-30 см від денного краю ґрунту.

Незалежно від будівництва основи на коротких або довгих палях, поступовий процес втрати несучих якостей розвивається з однаковою інтенсивністю. Однак, короткі палі «висячого» типу менш схильні до дотичних напруг бічної поверхні, що підвищує термін експлуатації фундаменту. Нерівномірність дотичних напружень бічної поверхні довгих паль призводить до їх швидкого зносу.

Плюси та мінуси піщаного ґрунту при зведенні фундаменту

При рівномірному заляганні із достатньою щільністю шару піщаний ґрунт стане гарною основою для зведення фундаментних конструкцій.

Особливості піщаних ґрунтів:

1. Великий кварцовий пісок здатний приймати значні навантаження.
2. Ґрунтам із гравілистим та великим піском властиво за короткі терміни ущільнюватися під вагою фундаменту, що обумовлює швидке усадження будівлі.
3. Великі піски не промерзають, не схильні до спукування, легко розробляються, добре утрамбовуються.
4. Дрібнозернистий пісок з домішками глини як основа фундаменту не відрізняється надійністю.
5. При зведенні конструкцій на ґрунті з пилуватих пісків потрібне якісне посилення основи.

Субстрат має різний рівень водопроникності залежно від характеристик маси. Сприятливість ґрунту для будівництва визначається здібностями переважаючої піщаної фракції – чим більші частинки, тим надійніша основа для облаштування фундаментної конструкції.

Варто враховувати, що піщаний грунт не завжди однорідний: нагорі може розташовуватися пласт великого піску, тоді як далі йде товща з дрібних фракцій.

Види фундаментів на піщаному ґрунті

При облаштуванні будов на піщаному ґрунті актуальні різні види фундаментних конструкцій, при виборі яких враховуються особливості місцевих умов.

Стрічковий

При зведенні стрічкового фундаменту застосовують дрібнозаглиблений або поглиблений варіант закладки. Під відносно невеликі будівлі у вигляді одноповерхових будинків, лазень та прибудов на великопіщаних стабільних ґрунтах обладнують підошву основи з дрібнозаглибленої стрічки глибиною до 40-60 см. Конструкція може бути монолітною або збірною. За необхідності створення цокольного поверху закладають заглиблений стрічковий фундамент, ступінь занурення підземних стінок варіюється в межах 3-4,5 м.

Палево-стрічковий фундамент на піщаному ґрунті

Палево-стрічковий

При будівництві на ненадійних ґрунтах з переважанням дрібнозернистих або пилуватих пісків дрібнозаглиблений стрічковий фундамент посилюють палями, опорні конструкції встановлюють на глибину до стійкого шару ґрунту. Рекомендується забивати палі кожні 200 см. Траншею засипають щебенем, виконують гідроізоляцію, армують та заливають бетонним розчином.

Палевий

Під споруди на дрібному піску нерідко застосовують пальовий фундамент. Залежно від особливостей місцевості та складності будівництва використовують пальтово-гвинтові пристрої, набивні палі або буронабивні варіанти виробів. Конструкція виходить міцною і стійкою, оскільки палі встановлюються нижче за рівень промерзання грунту.

Буронабивний пальовий фундамент

Плитковий

Підстава під будову цієї категорії передбачає заливання залізобетонної платформи під усією площею будинку. Плиткова конструкція опори є пріоритетною у випадках, коли планується будівництво в умовах крайньої нестійкості ґрунту. Інші види фундаментів у таких випадках не відповідають технологічним вимогам будівництва, і доводиться закладати плиткову основу, незважаючи на те, що це витратний варіант облаштування підошви будови. В результаті максимально збільшується площаопори та посилюється незалежність фундаменту від впливу сил пучення.

Заливання плиткового фундаменту

Зведення пальового фундаменту

Палевий фундамент на піску може бути збудований у тому випадку, якщо ґрунт є дрібнофракційним. Конструкція виходить міцною, а опори розташовуються нижче за рівень промерзання. Палі можуть бути:

• набивними;
• гвинтовими;
• буронабивними.

Як тільки свердловини будуть готові, можна виготовити труби із грн.ройду. Верхня частина труб виконується з декількох шарів, а потім матеріал стягується сталевим м’яким дротом, який стане частиною опалубки. Після встановлення труби в свердловину важливо переконатися, що яма не наповнилася водою більше ніж на чверть об’єму.

Руберойд при заливці бетону необхідний для того, щоб цементне молочко не йшло в ґрунт, та й морозні сили пучення впливатимуть на шорстку стіну паль, а не на гладку, отриману завдяки грн.ройду. Для свердловини із грн.ройдом слід виготовити арматурний каркас. Для цього використовуються 6-мм прутки. Їх скріплюють між собою поперечками.

Особливості технології зведення фундаменту в залежності від виду ґрунту

За допомогою правильно підібраного типу фундаменту та дотримання технологій зведення основи можна створити міцну опору для будівництва на будь-яких видах піщаних ґрунтів.

Пилуватий та дрібнозернистий

Для будівництва будинку на пилуватому та дрібному піску через крайню нестійкість пластів необхідно створити максимально міцну основу. У таких випадках допустиме зведення плиткового фундаменту. Для цього знімають родючий шар землі та відливають бетонну плиту, масштаби якої трохи більше площі запланованої будівлі. Конструкція не руйнується під впливом сезонних змін у ґрунті, так як такий тип основи здатний переміщатися разом із ґрунтом, тому його називають плаваючим фундаментомтом.

Інший найбільш поширений спосіб створення міцної основи під будівництво на пилуватому і дрібному піщаному грунті – застосування монолітного стрічкового фундаменту дрібнозаглибленого типу. Рекомендується робити його трапецієподібної форми з лініями, що розширюються донизу. Це сприяє значному зменшенню впливу морозного пучення на основу будинку.

Перед заливанням фундаментної стрічки траншею обладнають гідроізоляційним шаром. При закладці конструкції підошви під будову на дрібному піску та пилуватих ґрунтах особливо важливі дренажні роботи. Як ефективні способи рекомендують закриті системи, які обладнуються на базі дренажних труб.

При роботі зі зведення підошви основи для важких будівель на дрібному та пилуватому піску варто використовувати пальово-стрічковий варіант облаштування фундаменту:

• виконують розмітку, викопують котлован, встановлюють опалубку;
• у місцях перетинів стрічки пробурюють свердловини завглибшки до стійких пластів ґрунту;
• у свердловини встановлюють труби на основі азбестоцементу, якісно вирівнюють конструкції, зміцнюють розпірками;
• труби заливають бетонним розчином на 1/3, трохи піднімають для утворення потовщення внизу. Далі труби заповнюють розчином, попередньо опустивши в них арматуру.

Опалубка та арматура для пальово-стрічкового фундаменту
Палі можна залити і без установки труб, якщо середовище не дуже вологе і свердловини не наповнюються водою:

• нижню частину свердловини розширюють за допомогою спеціального плуга;
• у свердловину опускають армуючий матеріал та заливають розчином;
• після застигання пальових конструкцій приступають до заливання стрічки в опалубці.

Фахівці відзначають, що після заливання фундаменту на дрібнозернистому та пилуватому піску конструкція повинна простояти протягом півроку перед продовженням будівельних робіт.

Великий та гравілистий

Так як великопіщані грунти мають надійний рівень несучої здатності, тут актуальні будь-які види фундаментних конструкцій:

• якщо планується будівництво будинку без підвалу, найчастіше застосовують стрічковий варіант дрібнозаглибленого типу;
• під будову з легких матеріалів у вигляді каркасних споруд, дерев’яних будинків або щитових конструкцій підходить стовпчаста основа;
• для масивних будов з цокольним поверхом виконують стрічковий фундамент сильно заглибленого типу.

Стовпчастий фундамент для каркасного будинку
При закладці стовпчастого або стрічкового варіанта підошви основи також задіють фундаментні блоки або керамічна цегла.

На дрібнозаглиблену стрічкову основу на великому піску можна поставити будівлю з піноблоків або деревини, каркасний/щитовий вид споруди або невеликий цегляний будинок. При цьому глибина закладки підошви варіюється в діапазоні 40-70 см.

Технологія заливання монолітної дрібнозаглибленої стрічки своїми руками:

1. Підготовка ділянки. Знявши родючий шар землі, вирівняють поверхню.
2. Розмітка. Роботи виконуються на основі проекту будинку.
3. Підготовка траншеї. Викопують траншею глибиною 60-80 см. Ширина поглиблення дорівнює товщині планованих стін плюс 20 см, тобто по 5 см з обох боків стіни для стійкості конструкції та по 5 см для опалубки.
4. Заливка опалубки бетонним розчином.

Траншеї для спорудження фундаменту
Для опалубки застосовують листи фанери, обрізну дошку, профнастил, внутрішню поверхню вистилають поліетиленом, для посилення композиції використовують армуючі матеріали.

При будівництві масивних будівель або будинків з житловим цокольним поверхом або підвалом закладають глибоко заглиблену фундаментну стрічку. При цьому підошву під цегляний будинок встановлюють на 20 см нижче за рівень промерзання ґрунту. Глибокозаглиблений стрічковий фундамент з усіх боків забезпечується гідроізоляційним шаром, включаючи нижню поверхню. Також обов’язково виконується якісний дренаж.

Призначення та товщина подушки під фундамент

Конструкція фундаменту завжди піддається згубному впливу навколишнього середовища, через що може стати менш міцною. Уникнути послаблення основи будинку вдається тільки тому господареві, який подбав про влаштування правильної подушки під фундамент. Саме вона робить поверхню нижче основи стійкою та рівною.

Подушка розташовується в самому низу створеного «пирога»

Щоб ця подушка безвідмовно виконувала своє завдання, вона має бути насипана товстим шаром. Товщина шару залежить від:

• типу фундаменту;
• габаритів та ваги будівлі;
• різновиди ґрунту, на якому планується ставити будівлю;
• глибина промерзання землі;
• близькості ґрунтових вод до верхнього шару ґрунту.

Також на щільність подушки впливає матеріал, з якого вона споруджуватиметься. Цією сировиною може бути пісок, щебінь та гравій, змішаний із піском.

Пісок під основу будинку

Подушка з піску користуються популярністю, тому що добре захищає фундамент від деформацій. А ще піщане підсипання перекриває доступ до основи будинку ґрунтовим водам.

Найчастіше під фундамент насипають пісок

Щоб подушка під фундамент служила справно, вона має бути засипана товстим шаром матеріалу.Оптимальна товщина кожного шару піску – 20 см.

Піщана подушка розташовується вище ґрунту і нижче бетонного фундаменту, укріпленого арматурою.

Сировина, що використовується, повинна бути середньою або крупнозернистою. Збираючись укладати черговий пласт такого піску, попередній шар матеріалу потрібно пресувати і побризкувати водою.

Зволоження зробить подушку щільною і наділить її унікальною здатністю витримувати вагу фундаменту та конструкції, що стоїть на ньому.

Відео: коли і як робити піщану подушку

Щебінь під фундамент

Щебеневу подушку вибирають, коли хочуть забезпечити фундамент найкращим захистом від руйнування. Щебінь міцніший за пісок і тому активно використовується як підсипка під основу будівлі, стіни якої зводяться з важкого матеріалу.

Щебенева подушка користується популярністю, тому що вона істотно щільніша за піщану.

Під фундамент засипати щебінь розміром від 2 до 4 см.Такий діаметр каміння вважається середнім і дозволяє домогтися від подушки потрібних якостей: щільності, рівності та здатності до адгезії.

Подушка із щебеню обов’язково укладається на тонкий шар піску. Пласт в 10 см, що складається з утрамбованої та зволоженої будівельної сировини, необхідний як підстилка, яка не дасть каменям втиснутися в ґрунт.

Щебенева подушка, що укладається поверх піску, насипається шаром в 10 см. Але якщо будівництво буде важким, то товщину пласта з каменів рекомендується збільшити до 20 см. Пласт каменів добре утрамбовують, тим самим покращуючи якість підсипки, яка не повинна просідати під тиском фундаменту.

Щебеневу подушку рекомендується укладати з каменів із фракцією 30–50 мм.

Особливі вимоги пред’являються не тільки до товщини, а й до ширини подушки.Шар щебеню бездоганно виконає своє завдання щодо забезпечення стійкості конструкції, якщо буде ширше за основу будинку на 30 см.

Щоб фундамент був споруджений на щебеневій подушці без проблем, шар каміння слід укладати ідеально рівно. Тому в землі за допомогою кілочків відміряють нульовий рівень і при засипанні ями щебенем орієнтуються на нього.

Після заповнення виритого котловану будівельним матеріалом беруть нівелір і перевіряють, чи немає різниці висот між декількома точками створеної щебеневої подушки.

Відео: приклад створення подушки під фундамент із щебеню

Суміш піску та гравію під основу будівлі

До створення подушки, яка складається з піску та гравію, вдаються, бажаючи зробити подушку міцною і при цьому заощадити на купівлі будівельної сировини.

Піщано-гравійна подушка укладається шарами різної товщини. Головне, щоб цей параметр становив щонайменше 5 див.В результаті засипки ями кількома пластами піску та гравію повинна вийде подушка товщиною 25 см.

Товщина піщано-гравійної подушки зазвичай становить 30 см.

Зазвичай перший шар піщано-гравійної подушки створюють з уламків вапняку, що сприяє посиленню міцності насипу. Другий пласт, як правило, складається з великого річкового піску, який трамбують та поливають водою. Після нього в яму засипають 15-20 см гравію, що пресується віброплитою.

Поверх кількох шарів будівельної сировини насипають пісок. Оптимальна товщина останнього шару подушки — 20 см. Верхній шар насипу обов’язково збризкують водою, щоб він осів на гравій.

Відео: укладання гравійної подушки під стовпчастий фундамент

Роль дренажу під час закладання фундаменту на піщаному грунті.

При спорудженні підошви будівель на дрібнозернистому і пилуватому піщаному ґрунті особлива увага приділяється дренажу, оскільки ґрунти цієї категорії погано пропускають воду. Рекомендують створити закриті системи із застосуванням дренажних труб.

Як самостійно виконати дренажні роботи:

• на пластиковій каналізаційній трубі висвердлюють отвори;
• труби обертають геотекстилем, що сприяє запобіганню проникненню піску та засмічення отворів;
• довкола будинку виривають систему траншей і укладають у них дренажні труби.

При облаштуванні закритих дренажних систем обов’язково виконують відведення на поверхню. Канали відведення засипають гравієм, накривають геотекстилем та шаром дерну.

Гідро- та теплоізоляція фундаменту

Для захисту фундаменту від руйнування під впливом вологи та сил морозного пучення необхідно виконати якісну гідро- та теплоізоляцію конструкції.

Особливості гідроізоляції підошви будови:

• для гідроізоляції застосовують спеціальні матеріали у вигляді мастики на водній основі чи бітуму;
• щоб унеможливити ризик деформації утеплювального шару, не можна використовувати мастику на основі органічних розчинників.

При роботах з утеплення основи застосовують плити пінополістиролу. Модулі утеплювача легко з’єднуються і дозволяють створити щільний захист від зовнішніх дій. Пінополістирольні панелі фіксують на конструкції підошви за допомогою спеціального клею.

Вирішення питання, який фундамент краще на піщаному ґрунті, залежить від типу піску та особливостей будови. У разі облаштування споруди на великопіщаних або гравілистих ґрунтах передбачається велика свобода вибору варіанта підошви для будівлі. Для будівництва на дрібнозернистому і пилуватому піску доцільне застосування тільки певних типів опорних конструкцій, найчастіше це стрічковий, пальово-стрічковий або пальовий варіант фундаменту.