Фундамент на водонасыщенном грунте: свойства и характеристики

Устроить фундамент на водонасыщенном грунте — задача сложная, требующая выбора правильной конструкции для обеспечения прочности и нормальной эксплуатации строения.

Главной задачей любого фундамента является приём нагрузки от здания и равномерное её распределение. Поэтому при строительстве основы необходимо принимать во внимание тип грунта. Одним из важных показателей принято считать его водонасыщенность, от него зависит конструкция, размеры, глубина заложения. К водонасыщенным относятся почвы с большим содержанием глины, суглинки, рыхлые пески, супеси. Такие породы обладают склонностью к потере прочностных характеристик, разуплотнению, разжижению.

Возводить фундамент на водонасыщенных грунтах необходимо по специальной технологии. Однако в первую очередь следует выполнить геологические изыскания. Такие мероприятия помогут определить структуру почвы, прочность сжатия, содержание органики и другие нюансы, важные для принятия оптимального решения.

Фундаментам, как конструкциям, имеющим непосредственный контакт с землей, при проектировании уделяется особое внимание. Главная задача заключается в поиске наиболее оптимального решения, способному обеспечить равномерную нагрузку, исключить неравномерную усадку строения. Для строительства на слабых участках наиболее эффективным решением станет устройство свайного основания.

Земная кора обладает слоистой структурой. Если верхний пласт слабый, то под ним всегда будет более прочный, стабильный слой. При этом толщина верхнего слоя может быть разной. Строить на таких участках целесообразно только с помощью свай, задача которых состоит в прохождении нестабильного слоя с опорой на прочный подстилающий пласт..

Если геологоразведка установила водонасыщенность, необходимо выяснить глубину и протяжённость слабой зоны. Работы выполняются с помощью пробного бурения. Данные необходимы для подбора правильной длины стержней. Для строительства остовов используются винтовые или забивные сваи. Забивные монтируют посредством использования специальных копровых установок. Для возведения небольших жилых домов применяют металлические винтовые стержни. Свайное основание распределяет нагрузку на глубинные пласты, отличающиеся от первых высокой стабильностью, прочностью.

Винтовые стержни доказали эффективность при устройстве каркасов на слабых основаниях. Металлические стержни изготавливаются разной длины и сечения. Вне зависимости от параметров, крепкие и прочные стальные изделия покрываются специальной антикоррозийным составом, обеспечивающим дополнительную защиту от влаги. Благодаря качественному сырью и дополнительной обработке, можно не переживать о влиянии влаги на ствол.

Кроме того, на глубине не содержится достаточно количества кислорода, необходимого для начала процесса коррозии. Винтовой стержень отличается тем, что на одном его конце есть лопасти. Благодаря лопастям он легко вкручивается в поверхность. При достижении глубины соответствующей проекту, он выполняет роль якоря, надежно держащего конструкцию в основании при появлении негативных внешних воздействий. Обвязка свай выполняется с помощью уголка, швеллера, двутавровой балки.

Железобетонные столбы идеально подходят для водонасыщенных типов почвы, территорий, склонных к затоплению. Изделия обладают высокой прочностью. Способностью выдерживать значительные нагрузки. Монтаж осуществляется с помощью сваебойного оборудования без серьезной предварительной подготовки участка и земляных работ.

Требуемую длину элементов определит разведывательное бурение, поэтому опора будет приходиться на глубинные плотные пласты. Это позволит существенно увеличить несущую способность основания. При установке опор, земля уплотняется. Благодаря этому повышается надежность конструкции.

Тип железобетонных опор подбирается в соответствии с типом почвы. Например, для монтажа на песке и глине используются столбы обычного армирования. Столбы напряженного армирования устанавливают в поверхность средней плотности. После установки ЖБ свай, их наземная часть соединяется с ростверком, изготовленным из бетона с помощью опалубки или с использованием соответствующего металлопроката.

Основной фактор — степень присутствия влаги. В зависимости от ее количества, степени увлажнения, почва сначала становится мягкой, а потом пластичной. Когда поры насыщены полностью и влага ещё остаётся, почва начинает течь.

Пластичный грунт можно представить на примере обычного пластилина, который сохраняет форму, если к нему не прикасаться. Под воздействием силы, он деформируется. Но при этом остаётся одной массой. Такие характеристики присущи глинистым и пылеватым составам, находящимся в определённой степени влажности.
Сцепление грунта предполагает сопротивление его структуры каким-либо движениям. Этот момент актуален для грунтов первой категории с неустойчивой структурой. Сцепление имеет важное значение при строительстве на водонасыщенных участках. Самый низкий показатель сцепления у суглинков и рыхлых песков. Более того, они часто имеют высокую степень влагонасыщения. При строительстве на подобных участках, важно правильно принять решение о конструкции каркаса. Вполне вероятно, что здесь будет бессмысленно заливать монолитную плиту или строить ленточный вариант.

При высокой влажности, глина или пылеватые структуры станут липкими. Липкость — присуща глинам. Неприятное свойство доставляет немало хлопот при выполнении земляных работ. В промышленном строительстве слабые водонасыщенные грунты не разрабатывают. Сооружения возводятся на сваях.
По мере того, как дёрн насыщается влагой, состояние липкости переходит в состояния размокаемости. Под действием воды прочность практически полностью утрачивается. Размокание чревато распадом. Чем ниже была влажность, тем быстрее идет процесс. Наиболее быстро это происходит с почвами с нарушенной структурой. При близком расположении грунтовых вод, напорных вод, состояние размокания рано или поздно перейдет в стадию размывания. Процесс этот длительный, зависящий от степени минерализации пластов, скорости движения воды. Наиболее подвержены размыванию пылеватые структуры.

Глина обладает прочными структурными связями, она почти не размывается и хорошо удерживает влагу. Водоупорность глины — это хорошо. Она не пропустит ГВ к фундаменту. Однако и поверхностная вода уйти не сможет. Набухание — ещё одной свойство земляных пластов, характеризующееся способностью увеличиваться в объёмах в зависимости от влагонасыщения.
Это далеко не все свойства, учитывающиеся при проектировании и возведении сооружений. В каждом конкретном случае принимаются индивидуальные решения. Рассматривается стоимость, удобство, целесообразность. Это делается на основании геологических изысканий на участке будущего строительства. Исследования проводятся специалистами. В их распоряжении имеются современные оборудованные лаборатории. Разведывательные работы точно определят состав, несущую способность пластов, уровень залегания грунтовых вод, наличие подземных источников.