На болоте тоже можно строить!

Хорошо, когда под ногами и будущим домом твердая почва! Построить на болоте достойный фундамент своими руками - момент ответственный, требующий знания и навыков. Не хватайтесь сразу за бур или лопату, но как хороший хозяин, потратьте немного времени на теорию и расчеты: ибо на плохом фундаменте нет долговечных стен.

Знакомство с участком

Конструктивная схема фундамента для дома напрямую зависит от качества грунтов. Проведение инженерных изысканий участка или, хотя бы, консультация специалиста – очень желательна!

Осматривая местность, можно определить, к какому типу она относится застройки и что может находиться под растительным слоем. Наверняка, это не будет гибельная топь, но все-таки…

Из справочников:

Болота — участки земли с повышенной или избыточным увлажнением и слоем торфа не менее 0,3 м. Вода составляет 87… 97 %, торф - 3…13 %. Если торфа меньше или нет вообще – это называется заболоченная земля.

Низинные болота распложены на пониженных затопляемых участках с повышенным уровнем грунтовых вод. Слой торфа не превышает 1,5м, воды – с большим процентом минеральных солей.

Верховые болота расположены на водоразделах, увлажняются за счет атмосферных осадков, распространены, в основном, в таежной зоне. Слой торфа может составлять более 10 метров.

Переходные (смешанные) болота – за счет накопления остатков растений поверхность низинных болот повышается, соответственно, понижается уровень грунтовых вод. Слой торфа – до 1 метра, иногда – больше.

В разрезе болот различают несколько слоев:

1. Растительно-корневой - самый верхний слой.
2. слабая толща - однослойная или многослойная структура, включающая слои жидких образований, наносные грунты, и другие; высота толщи составляет от 0,3 м до 4 м и более.
3. дно – может быть скальным, глинистым или песчаным; в зависимости от слагаемых породи – водонепроницаемым или водопроницаемым.

При наличии слабой толщи, требование строительных норм к глубине заложения фундамента ниже глубины промерзания (150 см) - не является единственным! По возможности, должно быть выполнено опирание на твердые породы, а они могут находиться значительно ниже глубины промерзания.

Для определения ориентировочной глубины залегания плотных пород, существует метод пробного вкручивания: 4 винтовые сваи вручную вкручивают в грунт. Когда свая дойдет до несущего слоя, понадобиться большее усилие для дальнейшего вкручивания.

Рисунок 1. Полости в твердой породе в пределах плана дома

Фундаменты: какой лучше

Выбирая тип фундамента необходимо представлять, какие деформации ему предстоит выдерживать. А ждут его перемещения по всем осям координат:

• подъемы и осадки связанны с изменением объема грунта при замерзании воды и оттаивании в нем льда (морозное пучение и оттаивание грунта);
• просадки, как следствие уплотнения грунта от внешних нагрузок и собственного веса, от замачиваниия;
• горизонтальные перемещения, которые напрямую связаны с вертикальными перемещениями поверхности при оседаниях, просадках, и так далее.

Замерзая (вспучиваясь) и оттаивая грунты способны перемещать любые фундаменты во всех направлениях и выдавливать их вверх отдельными кусками. Если, при этом, нагрузки (определяются расчетом) превышают допустимые, то конструкциям уготовлена печальная участь. Достаточно вспомнить, большие камни от древних фундаментов в северных странах (в том числе и России), которые поднимаются с годами из грунта на поверхность силой морозного пучения.

Свайные фундаменты

Опыт истории: на деревянных сваях стоит кафедральный собор в Страсбурге; короткие - применены в фундаментах стен Новгорода и Пскова; некоторые строения Санкт-Петербурга возведены на длинных (до 8м) деревянных сваях с деревянным ростверком, по которому выполнены фундаменты из бутового камня.

Свайный фундамент – это конструкция из группы стержней (свай), погруженных в грунт, и объединенных сверху передающей нагрузку от здания плитой или балкой (ростверком).

Сваи подразделяются:

1. По условиям взаимодействия с грунтом:
   • сваи - стойки;
   • висячие.
2. По способу заглубления (из приемлемых для рассматриваемой задачи):
   • забивные (железобетонные, деревянные и стальные);
   • набивные бетонные и железобетонные – получают принудительным вытеснением в скважинах грунта бетонной смесью;
   • буровые железобетонные - заполнение пробуренных скважин бетонной смесью или установки в них железобетонных элементов;
   • винтовые.

Согласно строительным нормам, выбор конструкции и размера свай осуществляется с учетом действующих на фундамент нагрузок. Прежде, чем выбрать тип свай, количество и схему для устройства фундамента на болоте необходимо:

• четко определиться с проектом дома: размеры, этажность, конструкции;
• подсчитать постоянные нагрузки (вес всех конструкций дома и самого фундамента);
• учесть временные нагрузки (вес начинки дома, хозяев и гостей , давление снега и ветра, оборудование и т.д.);
• учесть требования по предельным осадкам и кренам;
• выполнить расчет фундамента по предельным состояниям учитывая прочность материала фундамента, несущую способность грунта, осадку от вертикальных нагрузок, и.т.д.

После расчетов, выбора типа свай и построения карты свайного поля, делается его разметка на участке. А в последующих работах без механизмов и не обойтись.

Можно «упростить» расчет: зная площадь основания одного столбчатого фундамента и его несущую способность, разделить постоянные и временные нагрузки на эту несущую способность - получится количество фундаментов (результат очень приблизительный, можно принять к сведению, но только не применять на практике).

• Забивные сваи – готовые, в нашем случае - железобетонные погружаются в грунт без его выемки с помощью молотов, вибропогружателей, вибровдавливающих и вдавливающих механизмов; забиваются до плотного грунта. По взаимодействию с грунтами относятся к сваям - стойкам. Для болотистых участков эффективным считается вибропогружение – в сухих условиях этот способ требует подмыва грунта.

• Винтовые сваи – стальные трубы с приваренными лопастями, иногда – с литым винтовым наконечником, имеют антикоррозийное покрытие. Наконечник фиксирует сваю в грунте на определенном уровне и не позволяет подняться вверх вследствие пучения.

  Сваи длиной до 4 м могут вкручиваться в землю вручную с помощью специального ключа силами двух человек. На проблемных грунтах рекомендуется использовать специальную технику.

  Винтовые сваи монтируются достаточно быстро (от 0,5 до 1 часа на одну сваю), не требуют специальной подготовки участка, применимы не только для забора и дачного домика, но и для жилых домов.

Рисунок 2. Сооружения на винтовых сваях

Плитный фундамент

Может получиться так, что расчетное количество свай в фундаменте под дом на болоте образует, фактически, сплошное свайное поле. В этом случае целесообразно рассмотреть вариант с плитным – «плавающим» фундаментом: он может оказаться экономичнее столбчатого.

Монолитная железобетонная плита под всем домом позволяет равномерно перераспределить и снизить нагрузку на грунты. В процессе эксплуатации конструкция принимает на себя вертикальные и горизонтальные перемещения грунта, движется с грунтом всем массивом, тем самым сохраняя от деформаций надземную часть.

Размеры, конструкция (безбалочный или ребристый), арматурный каркас сплошного фундамента определяются расчетом, при этом учитываются характеристики грунтов , нагрузки от строения и самого фундамента.

Имеется достаточное количество рекомендаций, как сделать плавающий фундамент, но для дома на болоте могут быть свои нюансы.

Порядок выполнения работ:

• на участке выполняется разбивка осей дома;
• срезается растительный слой, роется котлован (глубина зависит от характера грунтов);
• по дну выполняется подушка из щебеня (используется для тяжелых фундаментов), сверху – слой песка (выравнивает основание до горизонтальной плоскости), каждый слой трамбуется; стандартная толщина подушки – 10см, но каждый случай индивидуален – возможно, понадобиться сделать насыпь, чтоб уйти от грунтовых вод;
• по песчаному слою укладывается слой гидроизоляции и устанавливается опалубка по контуру фундаментной плиты;
• согласно расчетам монтируется арматурный каркас; стандартное армирование выполняется двумя сетками, связанными вертикальными стержнями, нижняя работает на растяжение, верхняя - на сжатие;
• бетон заливается слоями толщиной по 15 см за один раз и уплотняется вибротрамбовкой или штыковнием, накрывается полиэтиленом и увлажняется водой.

Хочется еще раз подчеркнуть: порядок работ стандартный, но грунты и строения разные, технология может отличаться от изложенной.