Фундамент на песчаном грунте: виды оснований и их сооружение

6279

18.11.2013

Чтобы определить, какой фундамент подходит для песчаного грунта, необходимо внимательно исследовать сам грунт. Песок, как известно, может иметь разный размер частиц:от крупных, до миллиметра, до очень мелких, больше похожих на пыль.

Крупнозернистый песок – прекрасная основа для любого типа фундамента, он отлично отводит воду, практически не подвержен морозному пучению, устойчив к сезонным подвижкам. Песок с мелким размером частиц представляет собой в сухом виде пыль, а при увлажнении не пропускает воду, как крупный, а впитывает и удерживает ее. Образуется грязь, которая при замерзании из-за высокого содержания воды сильно увеличивается в размерах. Поэтому мелкозернистые пылеватые пески очень сильно подвержены морозному пучению, и при расчете фундамента необходимо это учитывать.

Возведение фундамента на песчаном грунте

Вторым фактором, усложняющим строительство на мелкозернистых песках и супесях, является их склонность образовывать плывуны на участках с близким расположением грунтовых вод. Перед началом строительства нужно заказать у специализирующихся на этом фирм геодезическое исследование грунта, в противном случае затраты на исправление ошибок могут превысить затраты на сам фундамент.

Типы песчаного грунта

Песчаные грунты представляют собой сыпучую смесь мелких фракций кварца и других минералов с содержанием глины не более 3%. Как продукт разрушения горных пород, песчаный субстрат по плотности разделяется на такие группы, как плотные, средней плотности и рыхлые. В зависимости от состава и фракции зерна выделяют песчаные грунты 4 типов.

Пылеватый

Субстрат представляет собой очень мелкий песок – более 3/4 состава предусматривает частицы менее 0,1 мм – с большим содержанием глинистых включений. Эта масса плохо пропускает влагу, что обуславливает неустойчивость толщи, склонность к проседанию и вспучиванию. На таком ненадежном мелкопесчаном основании чаще всего применяют ленточный фундамент с усилением сваями.

Мелкозернистый

Эта категория песчаного грунта содержит 3/4 элементов размером более 0,1 мм. Субстрат относительно устойчив в качестве опоры для фундаментной конструкции в случае применения надежной гидроизоляции. Мелкозернистая толща хорошо впитывает влагу и подвержена морозному пучению. При заложении подошвы основания строения требуется заглубление больше расчетной глубины промерзания почвы.

Крупный

Грунтовая масса с крупнозернистым песком относится к надежным вариантам основы под строительство фундамента. 1/2 общего количества фракций имеют размеры более 0,5 мм, субстрат отлично пропускает воду, силы морозного пучения минимальны.

Гравелистый

Грунтовые пласты, 1/4 состава которых представляет собой зерна более 2,0 мм, отличаются высоким потенциалом для строительства фундаментных конструкций. Гравелистый субстрат не удерживает воду, грунтовые слои не подвержены горизонтальным смещениям, отсутствует эффект морозного пучения.

Исследования песчаного грунта перед строительством

Перед созданием базиса понадобится тщательно исследовать грунт.
Чтобы понять, какой тип основания лучше всего подходит для строительства дома, необходимо исследовать грунт на наличие в нем песка. Существует несколько видов песка, которые отличаются размером зерна:

Крупнозернистый вид песка является хорошей основой для постройки практически любого фундамента. К его преимуществам можно отнести высокий уровень отвода влаги, отсутствие пучения во время морозов, устойчивость к сезонным смещениям.
Мелкозернистый песок способен удерживать влагу и не пропускать ее через себя. Во время этого образуется грязь, что может привести к увеличению размера грунта. Этот фактор необходимо учитывать во время строительства. Также грунт на основе мелкозернистого песка имеет высокую склонность к пучению.

В зависимости от процентного состава песка в почве существует несколько ее разновидностей:

Грунт, состоящий из пылевого песка. Такое основание меньше всего подходит для возведения на нем зданий. Несущие способности почвы такого типа напрямую зависят от показателей влажности. При большом количестве влаги на пылеватом песке его характеристики меняются, из-за чего он превращается в глину.
Возведение постройки на мелкой песчаной почве тоже может привести к снижению несущей способности после увлажнения. Чтобы этого избежать, специалисты рекомендуют проводить гидроизоляцию котлована при помощи полиэтиленовой пленки. Порядка 75 % такого грунта состоит из песка размером от 0,1 мм.
Грунт со средней и высокой фракцией песка. Такая почва состоит из частиц размером порядка 0,5 мм. Основание подобного типа обладает отменной несущей способностью. Такой вариант является оптимальным решением для постройки любого здания.
Песчаный грунт гравелистого вида. Состав такого основания более чем на 24 % состоит из песка с фракцией больше 2 мм. Такой грунт не склонен к пучению и обладает хорошими свойствами.

При изучении песчаного грунта необходимо прежде всего обращать внимание на несущую способность, которая напрямую зависит от плотности основания. Чем больше плотность почвы, тем большую нагрузку она сможет выдержать. Если увлажнить грунт, несущая способность будет снижена.

Также нужно учитывать, что чем глубже закладывается базис, тем меньшей усадке будет подвергаться постройка. Во время строительства фундамента нужно в первую очередь производить качественную гидроизоляцию. В независимости от разновидности песка, процесс гидроизоляции является обязательным.

Песчаный грунт редко является пучинистым, так как влага проходит через него. Поэтому на такой основе можно возводить практически любой фундамент. Если местность характеризуется высоким содержанием влаги, то понадобится создать дренажную систему и утеплить постройку по периметру.

Выбор фундамента зависит от довольно большого количества факторов.

В некоторых случаях велика вероятность изменения структуры песчаной почвы по глубине. В связи с этим во время исследования нужно изучать глубинные образцы земли. Так как песочная основа имеет низкий уровень влаги, промерзает она крайне редко.

Плюсы и минусы песчаного грунта при возведении фундамента

При равномерном залегании с достаточной плотностью слоя песчаный грунт станет хорошим основанием для возведения фундаментных конструкций.

Особенности песчаных грунтов:

Крупный кварцевый песок способен воспринимать значительные нагрузки.
Грунтам с гравелистым и крупным песком свойственно за короткие сроки уплотняться под тяжестью фундамента, что обуславливает быструю усадку строения.
Крупные пески не промерзают, не подвержены вспучиванию, легко разрабатываются, хорошо утрамбовываются.
Мелкозернистый песок с примесями глины как основание для фундамента не выделяется надежностью.
При возведении конструкций на грунте из пылеватых песков требуется качественное усиление основы.

Субстрат располагает различным уровнем водопроницаемости в зависимости от характеристик массы. Благоприятность грунта для строительства определяется способностями преобладающей песчаной фракции – чем крупнее частицы, тем надежнее основа для обустройства фундаментной конструкции.

Стоит учитывать, что песчаная почва не всегда однородна: наверху может располагаться пласт крупного песка, тогда как далее идет толща из мелких фракций.

Виды фундаментов на песчаном грунте

При обустройстве строений на песчаном грунте актуальны различные виды фундаментных конструкций, при выборе которых учитываются особенности местных условий.

Ленточный

При возведении ленточного фундамента применяют мелкозаглубленный или углубленный вариант закладки. Под относительно небольшие постройки в виде одноэтажных домов, бань и пристроек на крупнопесчаных стабильных почвах оборудуют подошву основания из мелкозаглубленной ленты глубиной до 40-60 см. Конструкция может быть монолитной или сборной. При необходимости создания цокольного этажа закладывают заглубленный ленточный фундамент, степень погружения подземных стен варьируется в пределах 3-4,5 м.

Свайно-ленточный фундамент на песчаном грунте

Свайно-ленточный

При строительстве на ненадежных грунтах с преобладанием мелкозернистых или пылеватых песков мелкозаглубленный ленточный фундамент усиливают сваями, опорные конструкции устанавливают на глубину до устойчивого слоя почвы. Рекомендуется забивать сваи каждые 200 см. Траншею засыпают щебнем, выполняют гидроизоляцию, армируют и заливают бетонным раствором.

Свайный

Под сооружения на мелком песке нередко применяют свайный фундамент. В зависимости от особенностей местности и сложности строительства используют свайно-винтовые устройства, набивные сваи или буронабивные варианты изделий. Конструкция получается прочной и устойчивой, так как сваи устанавливаются ниже уровня промерзания почвы.

Буронабивной свайный фундамент

Плиточный

Основание под строение этой категории предусматривает заливку железобетонной платформы под всей площадью дома. Плиточная конструкция опоры приоритетна в случаях, когда планируется строительство в условиях крайней неустойчивости грунта. Другие виды фундаментов в таких случаях не соответствуют технологическим требованиям строительства, и приходится закладывать плиточное основание несмотря на то, что это затратный вариант обустройства подошвы строения. В результате максимально увеличивается площадь опоры и усиливается независимость фундамента от влияния сил пучения.

Заливка плиточного фундамента

Выбор фундамента для песчаного грунта

Крупнозернистый песок позволяет возвести на нем практически любой фундамент. Но наиболее экономичным решением станет создание ленточного базиса с мелкозаглубленной основой. Такое решение зачастую используется для зданий, где не планируется обустройство подвала или для деревянных сооружений.

Ленточный мелкозаглубленный базис делится на:

сборный;
монолитный.

Если фундамент на песке необходимо возвести в кратчайшие сроки, лучше выбрать первый вариант. Для создания такого базиса понадобится использовать специальные железобетонные блоки. Они скрепляются между собой при помощи бетонной смеси. Стоимость работы при таком выборе будет немного снижена, но при этом качество будет заметно уступать монолитному варианту.

Монолитное основание создается непосредственно на месте. Для этого понадобится обустроить опалубку, установить в нее каркас на основе арматуры и залить всю площадь бетонным составом.

Заглубленный ленточный базис применяется при необходимости возвести постройку с цоколем или подвалом. При таком выборе понадобится обустраивать дополнительную дренажную систему, которая будет препятствовать проникновению влаги. Также потребуется создать качественную гидроизоляцию для стен и пола цокольного этажа.

Свайный или плитный фундамент позволит неплохо сэкономить при возведении дома на песке. Помимо невысокой стоимости такой базис достаточно прост в сооружении, так что с работой сможет справиться даже новичок в строительном ремесле.

Выбор фундамента необходимо проводить с учетом разновидности грунта и уровня залегания подземных вод. Глубина обустройства базиса зависит от глубины промерзания почвы.

Технологически правильно возведенное основание является залогом продолжительной эксплуатации здания. На базисе лучше не экономить, так как это может привести к его растрескиванию и разрушению.

Особенности технологии возведения фундамента в зависимости от вида грунта

С помощью правильно подобранного типа фундамента и соблюдении технологий возведения основы можно создать прочную опору для постройки на любых видах песчаных почв.

Пылеватый и мелкозернистый

Для строительства дома на пылеватом и мелком песке из-за крайней неустойчивости пластов необходимо создать максимально прочную основу. В таких случаях допустимо возведение плиточного фундамента. Для этого снимают плодородный слой земли и отливают бетонную плиту, масштабы которой чуть больше площади планируемого здания. Конструкция не разрушается под воздействием сезонных изменений в почве, так как такой тип основания способен перемещаться вместе с грунтом, поэтому его называют плавающим фундаментом.

Другой более распространенный способ создания прочного основания под постройку на пылеватой и мелкой песчаной почве – применение монолитного ленточного фундамента мелкозаглубленного типа. Рекомендуется делать его трапециевидной формы с расширяющимися книзу линиями. Это способствует значительному уменьшению влияния морозного пучения на основание дома.

Перед заливкой фундаментной ленты траншею оборудуют гидроизоляционным слоем. При закладке конструкции подошвы под строение на мелком песке и пылеватых грунтах особенно важны дренажные работы. В качестве эффективных способов рекомендуют закрытые системы, которые оборудуются на базе дренажных труб.

При работе по возведению подошвы основания для тяжелых зданий на мелком и пылеватом песке стоит использовать свайно-ленточный вариант обустройства фундамента:

выполняют разметку, выкапывают котлован, устанавливают опалубку;
в местах пересечений ленты пробуривают скважины глубиной до устойчивых пластов почвы;
в скважины устанавливают трубы на основе асбестоцемента, качественно выравнивают конструкции, укрепляют распорками;
трубы заливают бетонным раствором на 1/3, слегка приподнимают для образования утолщения внизу. Далее трубы заполняют раствором, предварительно опустив в них арматуру.

Опалубка и арматура для свайно-ленточного фундамента
Сваи можно залить и без установки труб, если среда не очень влажная и скважины не наполняются водой:

нижнюю часть скважины расширяют при помощи специального плуга;
в скважину опускают армирующий материал и заливают раствором;
после застывания свайных конструкций приступают к заливке ленты в опалубке.

Специалисты отмечают, что после заливки фундамента на мелкозернистом и пылеватом песке конструкция должна простоять в течение полугода перед продолжением строительных работ.

Крупный и гравелистый

Так как крупнопесчаные почвы располагают надежным уровнем несущей способности, здесь актуальны любые виды фундаментных конструкций:

если планируется строительство дома без подвала, чаще всего применяют ленточный вариант мелкозаглубленного типа;
под строение из легких материалов в виде каркасных сооружений, деревянных домов или щитовых конструкций подходит столбчатое основание;
для массивных строений с цокольным этажом выполняют ленточный фундамент сильно заглубленного типа.

Столбчатый фундамент для каркасного дома
При закладке столбчатого или ленточного варианта подошвы основания также задействуют фундаментные блоки или керамический кирпич.

На мелкозаглубленное ленточное основание на крупном песке можно поставить здание из пеноблоков или древесины, каркасный/щитовой вид сооружения или же небольшой кирпичный дом. При этом глубина закладки подошвы варьируется в диапазоне 40-70 см.

Технология заливки монолитной мелкозаглубленной ленты своими руками:

Подготовка участка. Сняв плодородный пласт земли, выровняют поверхность.
Разметка. Работы выполняются на основе проекта дома.
Подготовка траншеи. Выкапывают траншею глубиной 60-80 см. Ширина углубления равна толщине планируемых стен плюс 20 см, то есть по 5 см с обеих сторон стены для устойчивости конструкции и по 5 см для опалубки.
Заливка опалубки бетонным раствором.

Траншеи для сооружения фундамента
Для опалубки применяют листы фанеры, обрезную доску, профлист, внутреннюю поверхность выстилают полиэтиленом, для усиления композиции используют армирующие материалы.

При строительстве массивных зданий или домов с жилым цокольным этажом или же подвалом закладывают глубокозаглубленную фундаментную ленту. Притом подошву под кирпичный дом устанавливают на 20 см ниже уровня промерзания почвы. Глубокозаглубленный ленточный фундамент со всех сторон обеспечивается гидроизоляционным слоем, включая и нижнюю поверхность. Также обязательно выполняется качественный дренаж.

Фундамент на крупно- и среднезернистых песках

Случай несложный, и подойдет любой тип фундамента. Если грунтовые воды проходят низко, на глубине 1,80 м и более, оптимален фундамент-лента, столбчатый, или их комбинации. Монолитная армированная мелкозаглубленная лента (МЗЛФ) или фундамент из сборных бетонных блоков ФБС подходят для домов из камня, кирпича и блоков в несколько этажей и с подвальным помещением. Для более легких каркасных домов, или одноэтажных построек из легкобетонных блоков и бруса, достаточным будет опорно-столбчатый фундамент, кирпичный или блочный.

Перед началом строительства всегда производят планировку площадки и убирают весь мусор, а затем делают срезку растительного слоя грунта, на глубину около 20 см.

Столбчатый фундамент не требует сложной технологии. материалы – возможен бетон, бутобетон, пескобетон, блоки. Применение фундаментных блоков размера 200*200*400 мм позволяет выполнять работы своими руками, без привлечения техники. При использовании кирпича для кладки опорных столбов следует помнить, что силикатный кирпич и красный кирпич с низкими характеристиками морозостойкости для фундаментов недопустимы.

Начинают устройство фундамента с расчистки и разметки площадки. Опорные фундаментные столбы располагают в углах дома, на пересечениях несущих стен, то есть в точках с максимальной нагрузкой. План дома переносится на местность посредством монтажа стоек обноски, отметки точек забивкой колышков, по которым натягивают шнуры – оси, обозначенные на плане дома.

Ямы под опорные столбы копают строго по осям. Для монолитного варианта после устройства щебеночной или пескогравийной подушки устраивают рулонную гидроизоляцию, устанавливают опалубку и армокаркас, затем заливают бетон с уплотнением вибратором или штыковкой. По верху опор устраивают ростверк.

Для столбчатого варианта из кирпича или в блочном исполнении под столбы углубляют траншеи до 400 мм, и делают щебеночную подушку, чтоб исключить капиллярный подсос грунтовой воды. По подушке устраивают гидроизоляцию из рулонного материала. Кладку опорных столбов делают с обязательной перевязкой, габарит столбов и зависит от толщины будущих несущих стен. Готовую кладку обмазывают за два раза битумом или битумной мастикой. Вертикальную гидроизоляцию – отсечку выполняют рулонным материалом. Затем приступают к устройству стен.

Роль дренажа при закладке фундамента на песчаном грунте

При сооружении подошвы строений на мелкозернистой и пылеватой песчаной почве особое внимание уделяется дренажу, так как грунты этой категории плохо пропускают воду. Рекомендуют создать закрытые системы с применением дренажных труб.

Как самостоятельно выполнить дренажные работы:

на пластиковой канализационной трубе высверливают отверстия;
трубы оборачивают геотекстилем, что способствует предотвращению проникновения песка и засорения отверстий;
вокруг дома вырывают систему траншей и укладывают в них дренажные трубы.

При обустройстве закрытых дренажных систем обязательно выполняют отводы на поверхность. Каналы отвода засыпают гравием, накрывают геотекстилем и пластом дерна.

Гидро- и теплоизоляция фундамента

Для защиты фундамента от разрушения под влиянием влаги и сил морозного пучения необходимо выполнить качественную гидро- и теплоизоляцию конструкции.

Особенности гидроизоляции подошвы строения:

для гидроизоляции применяют специальные материалы в виде мастики на водной основе или битума;
чтобы исключить риск деформации утеплительного слоя, нельзя использовать мастику на основе органических растворителей.

При работах по утеплению основания применяют плиты пенополистирола. Модули утеплителя легко соединяются и позволяют создать плотную защиту от внешних воздействий. Пенополистирольные панели фиксируют на конструкции подошвы при помощи специального клея.

Решение вопроса, какой фундамент лучше на песчаном грунте, зависит от типа песка и особенностей строения. В случае обустройства сооружения на крупнопесчаных или гравелистых почвах предполагается большая свобода выбора варианта подошвы для здания. Для строительства на мелкозернистом и пылеватом песке целесообразно применение только определенных типов опорных конструкций, чаще всего это ленточный, свайно-ленточный или же свайный вариант фундамента.