Какого грунта подходят винтовые сваи. Погружение свай во влажные и водонасыщенные песчано-глинистые грунты

При необходимости строительства на песчаниках все сложности возникают из-за обустройства надежного основания под проектируемое здание. Функциональное назначение фундамента – принятие массы сооружения и равномерное распределение нагрузки на землю. От прочности каркасного базиса зависит длительность и безопасность эксплуатации здания или сооружения. Поэтому основе дома отводится ведущая роль. Именно правильно спроектированный фундамент обусловливает надежность постройки в целом.

При строительстве на скале, глине и прочем выбор типа фундамента не представляет сложности, а вот возведение строений на рыхлой почве требует профессиональных навыков при выборе типа основы, конфигурации каркасных элементов и правильного расчета несущей способности опорных составляющих фундамента на песчаном грунте.

Песок, который характеризуется разной фракцией песчинок –один из распространенных видов рыхлой породы. Строители при получении результатов исследования структуры пород на территории, отведенной под застройку, иногда приходят в уныние при упоминании в документе о наличии песка. Однако песок песку – рознь. И на песчаниках можно обустроить надежную основу даже под многоэтажный дом, так как крупнозернистый песок считается вторым по устойчивости после скальной породы.

Крупнозернистый песок не представляет особой сложности для строителей, так как песчинки диаметром 1-2,5 мм и сами хорошо уплотняются. А при небольшой концентрации глины или краснозема песчинки крупного размера наоборот являются хорошим уплотнителем.По-иному обстоит дело в случае пылевидного песка, который относится к сложным грунтам под постройки. Пылевые пески требуют ответственного подхода к выбору основы.

Какой выбрать фундамент для песчаного грунта?

Проектируя строение на песке, необходимо учитывать близость подземных вод. Пылевидный песок не впитывает влагу, но и не препятствует проникновению воды в толщу песчаника, поэтому в таких местах часто образуются плывуны. К тому же при замерзании почвыпроисходит выталкивание фундаментных конструкций, и это нужно учитывать при разработке конструкции основы здания.

Какой же фундаментлучше обустраивать на песчаном грунте, чтобы здание имело прочный и надежный базис, обеспечивающий длительную беспроблемную эксплуатацию? Есть несколько вариантов.

1. При крупнозернистом песке можно устраивать любое фундаментное решение, так как земля прекрасно выдержит даже каменный двухэтажный дом. Оптимальным выбором при возведении деревянного или кирпичного дома, а также сооружений, относящихся к малым архитектурным формам, будет свайный или столбчатый фундамент на песчаном грунте, который не требует много времени и вложений. Фундамент из завинченных несущих элементов прост в монтаже, особенно если им занимается бригада специалистов, использующая изделия требуемой конфигурации этого же завода. Столбики, как и ввинчиваемые стержни,устанавливаются по углам периметра и на пересечении несущих стен. При желании еще более укрепить основание дома можно еще обустроить дополнительные столбы вдоль длинных пролетов внешних стен. Для каменных или кирпичных опор:
   -роют ямы;
   -подсыпают для отвода воды гравием;
   -укладывают слой гидроизоляции;
   -выкладывают столбы с обвязкой каждого ряда или устанавливают асбоцементные трубы, заполняемые бетоном;
   -поверху также кладут гидроизоляцию.
   В случае с асбоцементными трубами: при заполнении бетоном нужно при 30%-ном заполнении опоры приподнять ее, обеспечив утолщение нижней части. Далее в трубу помещается заранее приготовленная арматура или сварная конструкция из арматурных прутков и заливается бетонным раствором. Обратите внимание на необходимость заливать ленточный фундамент равномерным слоем одновременно либо послойно, так как вертикальные соединительные швы значительно влияют на степень прочности фундаментной ленты.
2. Плитный фундамент монолитного типа – основание, обустраиваемое с применением железобетонных плит. Такая основа под строением позволяет равномерно распределить нагрузку, создаваемую весом возводимой конструкции, на каждый квадратный сантиметр почвы по размеру плит. Однако на пылевидных песчаниках использовать плиты нельзя, так как устойчивости на такой почве достичь без применения стержневых опор практически невозможно. А необходимость котлована для укладки плит только усугубляет процесс создания фундамента на подвижных пылевидных песках.
3. Мелкозаглубленный ленточный фундамент на песчаном грунте используется в случае пылеватого песка. Для исключения последствий неблагоприятных факторов почвы лучше выполнять обустройство арматурно-бетонной ленты в виде трапеции (широким основанием вниз). Применяйте также тепло и гидроизолирующие материалы, чтобы близость воды не влияла на характеристики полученного каркасного элемента. Глубина фундамента на песчаном грунте зависит от залегания более плотного пласта и параметров промерзания породы. Для снижения риска сильного пучения в морозы при устройстве фундамента на песчаном грунте необходимо позаботиться об эффективной теплоизоляции, а рулонная гидроизоляция предотвращает прилипание смерзшихся комков грунта, которые просто соскальзывают с изоляции. Помните, что ленточный фундамент на песчаном грунте для двухэтажного дома не предполагает наличие в этом доме подвала.
4. При геодезическом заключении о плывунах в структуре почвы позаботьтесь не о простом ленточном основании,а об усиленном ввинчиваемыми подпорками. Свайно-ленточный фундамент предоставляет возможность возведения дома или другого здания из более тяжелых материалов. А малые архитектурные формы в виде гаражей, беседок, бань и прочего на этом основании и вовсе могут выполняться из бюджетных видов строительных материалов. Ввинчиваемые опоры – оптимальный выбор опорного стержня. Свая тип шуруп, преодолев нестабильные пласты пылевидного песка, входит в плотный пласт, обеспечивая устойчивость сооружению. Однако нужно достоверно знать, что ниже твердого пласта нет подвижных грунтов. Для этого и нужно геодезическое обследование структуры почв.

Преимущества строительства свайного фундамента на песчаном грунте

Еще один тип основания несущей конструкции – свайно-винтовой фундамент, который в случае малоустойчивых песчаников является предпочтительным. Почему стоит выбрать такую конструкцию? Объяснение простое. Винторезная свая безупречная подпорка, которая справляется с задачей переноса веса постройки на глубоко залегающие устойчивые почвы.

Строительство фундамента на песчаном грунте с применением винтовых стержней выполняется быстро и не требует выполнения большого объема земляных работ, что необходимо при сооружении оснований другого типа. Свая тип шуруп вкручивается в условиях свободного пространства и при плотной застройке. Монтаж фундамента может осуществляться вручную, а при сложной конфигурации, значительном весе и габаритах свай к работам привлекается такая спецтехника как гидробур или сваебур.

Винтовая свая завода «Егоза» сможет удовлетворить любые требования к длине и конфигурации опорного элемента. Даже в случае пылеватых песков свая с двойными лопастями спровоцирует некоторое уплотнение пылевидной земли, а закрепление с помощью саморезной части в плотных глубокозалегающих породах позволит создать устойчивую основу для дома или другого строения на прямых и холмистых участках.

Если необходимо создать устойчивый фундамент на участке, вплотную прилегающем к горе, сложность будет состоять в неравномерной высоте опор и неоднородности пород. Применение свай-саморезов разной конфигурации с одинаковой несущей способностью решает обе проблемы разом. Также использование ввинчиваемых стержней станет эффективным способом создать надежный фундамент в прибрежных районах рек и морей, где песчаники встречаются чаще, чем скальные или глиняные.

Особенности устройства свайного фундамента

Когда монтаж свайного фундамента выполняют профессиональные работники компании «Егоза», беспокоиться о правильности сооружения каркасной конструкции не стоит. А вот при самостоятельном формировании основания под здание с применением винтовых свай нужно придерживаться определенной последовательности действий.

1. После этапа проектирования с предусмотренным фундаментом на саморезных подпорках необходимо очистить участок, отведенный под застройку, от растительности и снять плодородную землю.
2. В соответствии с проектом производится разметка участка, для чего используются деревянные колышки и бечевка (капроновый шнур). В результате должно получиться некое подобие плана будущего строения.
3. Если используются бетонные подпорки, то бурятся ямы под них до достижения твердой земли, а в случае с винтовой опорой все значительно проще – ее просто ввинчивают до спланированной отметки на стволе изделия.

Свайно-винтовой фундамент – успешное решение при наличии плывуна. Даже если нет возможности возвести строение в другом месте, а на участке сплошной плывун, свая-винторез, достигнувшая прочного пласта, обеспечит надежность и устойчивость конструкции.

При работе с винтообразными подпорками на песках необходимо соблюдать следующие правила:

• лидирующее бурение нужно выполнять с диаметром бура не менее 200 мм. Это значительно больше, чем на более плотных породах, однако такой диаметр позволяет компенсировать осыпание песка;
• заливать воду в шахту для упрощения и ускорения процесса бурения на песках нельзя, так как вода способствует размыванию и осыпанию песка.

Сваи тип шуруп позволяют даже в некотором смысле сэкономить на фундаментных работах, если речь идет о крупнозернистом песке. В чем проявляется экономический эффект?

1. Глубина промерзания песка не так велика вследствие рыхлости, поэтому свая быстро достигает предусмотренного заглубления.
2. Полная длина сваи не превышает двух метров. Снижение требований по минимальной длине подпорки позволяет сэкономить на цене стержневых элементов с наконечником с лопастями.
3. Объем земляных работ не так велик, как в случае с обустройством других видов фундамента. Это дает ощутимую экономию на этапе подготовительных работ.

Выбирая фундамент с «саморезными» несущими элементами, советуйтесь с профессионалами завода «Егоза» – они смогут порекомендовать оптимальную конфигурацию опорного стержня с учетом особенностей песчаников на вашей территории.

Не каждая почва идеально подходит для строительства. Однако потребность соорудить что-то , например, на песчаных грунтах может возникнуть в любой момент. Помочь в данном деле может забивка свай винтового типа. Такого рода несущие стержни из-за особенностей своей конструкции могут без труда погрузиться на необходимую глубину. Благодаря этому они гарантируют безопасность и надежность всей конструкции.
Чтобы строительство было максимально успешным, необходимо выбрать наиболее подходящие сваи, учитывая все особенности песчаных грунтов. Также стоит заранее разметить территорию и чётко определить характеристики будущего строения: габариты, назначение и основные условия эксплуатации.
Как выбрать винтовые сваи для песчаных грунтов
В процессе подбора оптимальных опорных стержней необходимо учесть несколько общих правил:
должны быть достаточно длинными (к высоте будущего строения необходимо прибавить глубину промерзания грунта);
во время ввинчивания стержней нужно учитывать все недостатки песчаных почв (зависимость несущих способностей от влажности, неоднородность и наличие разных фракций);
все опоры должны быть вовремя соединены друг с другом швеллером: тяжёлые профили привариваются снизу, а более лёгкие балки – сверху.
Кроме этого, стоит также принять во внимание ещё несколько нюансов.

Во-первых , желательно использовать винтовые сваи производства компании «Гермес-ЗСК» со специальным защитным цинковым покрытием. Оно помогает защитить опорные стержни от влаги, которая остаётся в песке в зимнее время и может негативно повлиять на них.
Во-вторых , необходимо заранее разметить территорию и приготовить своеобразные маячки. Они представляют собой проверочные стержни с уровнем. Если через время их положение не изменится, то и любая винтовая свая будет без проблем стоять на месте, выдерживая любую нагрузку в пределах своих заявленных возможностей.
Преимущества винтовых свай для песчаных грунтов
Как уже было сказано выше, строительство на песчаных почвах – процесс достаточно трудный.

Фундамент на сваях идеально для него подходит благодаря ряду важных достоинств:
1. Винтовые опоры являются достаточно ремонтопригодными.
2. Металлические стержни с лопастями могут ввинчиваться в любое время года.
3. Монтаж винтовых свай возможен при проведении строительных работ как на пылеватых почвах, так и на гравелистых.
4. Нет необходимости переживать по поводу неоднородности грунта. Достаточно убедиться в том, что установка винтовых свай проводится на участке, где отсутствуют камни, трубы или корни деревьев.
Особенно важным достоинством подобного рода опор является возможность их повторного использования. Это актуально при строительстве вспомогательных сооружений (беседок, дачных кухонь или гаражей). На песчаных грунтах это качество позволяет в любой момент фактически разобрать полученную конструкцию и перенести её в более подходящее место.
Не стоит также забывать, что свайный фундамент не только быстро создаётся, но и служит очень долго. Он также отличается достаточной надежностью, поэтому может быть использован даже для серьёзного строительства на песчаной почве. Самое главное – выбрать наиболее подходящие по типу и по длине опоры не нарушать технологию.
Таким образом, продукция завода «Гермес-ЗСК» позволяет без особых проблем проводить строительные работы любой сложности на любых грунтах. Благодаря тому, что стоимость винтовых свай достаточно небольшая, они быстро завоевали своё место на рынке строительных материалов. Кроме этого, специалисты отмечают, что опорные стержни с наконечниками-лопостями легко монтируются и выдерживают большую нагрузку, что позволяет использовать их для создания фундамента даже на песчаных грунтах.

Установка винтовых свай для домов и бань на песках и супесях

Песчаная и супесчаная почва непосредственно на поверхности в Подмосковье встречается крайне редко. В практике строительства свайно-винтовых фундаментов на чистом песке мы монтировали сваи только в садовых товариществах, расположенных в бывших песчаных карьерах. Гораздо чаще встречается ситуация, когда песок залегает под незначительным слоем грунта, земли или торфа. Песок под торфом обычно встречается в местах бывших торфоразработок. Если глубина залегания торфа не превышает 40-50 см, можно говорить о том, что винтовая свая монтируется в песчаную почву, если же глубина торфяника более полуметра, надо рассматривать эту ситуацию как монтаж винтовых свай на торфянике (подробнее об установке свайно-винтовых фундаментов на торфяниках смотрите ).

Из-за высокой плотности грунта установка винтовых свай методом ручного завинчивания в песках и супесях является одной из наиболее трудоемких. Причем сопротивление грунта в сухих песках и супесях ниже, чем в обводненных. При необходимости глубокого монтажа (более 150 см) свайно-винтовых фундаментов в обводненных песках мы рекомендуем использовать машинный способ закручивания винтовых свай.

Как и при установке винтовых свай в глинах и суглинках, перед закручиванием сваи ручным способом, мы делаем лидирующее бурение. Правда если для лидирующей щахты в суглинках применяется шнек (бур) диаметра 90 мм (пример приведен для наиболее распространенной при строительстве малоэтажных домов и бань винтовой сваи с диаметром ствола 108 мм), то для лидирующего бурения в песке можно использовать бур большего диаметра, вплоть до 200 мм. Обусловлено это тем, что когда винтовая свая закручивается, она уплотняет под собой грунт. В суглинках стенки лидирующей шахты практически не осыпаются, благодаря вязкости почвы. В песках, особенно мокрых, стенки шахты осыпаются стремительно и буквально после нескольких оборотов сваи шахта ниже винтовой лопасти полностью засыпается песком. И если суглинок при осыпании остается достаточно рыхлым, то песок, особенно мокрый, сразу приобретает практически исходную плотность. Большой диаметр лидирующей шахты отчасти компенсирует осыпание песка при закручивании винтовой сваи.

Поскольку пески и супеси, даже частично обводненные, обладают гораздо меньшим коэффициентом расширения, чем суглинки, их не относят к пучинистым грунтам. Глубина промерзания, особенно на сухих песках, минимальна и при средней толщине снежного покрова составляет 20-40 см. Да и замерзать в сухом песке нечему. Поэтому оптимальная глубина закручивания винтовой сваи на таком грунте меньше, чем на торфяниках или суглинках и составляет 120-150 см. Таким образом, на ровных строительных площадках для монтажа свайно-винтового фундамента можно использовать винтовые сваи с длиной ствола не 250 см, а 200 см, оптимизируя тем самым расход материалов и в целом уменьшая стоимость свайно-винтового фундамента.

Винтовые сваи в последние годы стали приобретать все большую популярность. Их активно применяют в строительстве малоэтажного загородного жилья и при возведении малых архитектурных форм, при прокладке линий электропередач, трубопроводов и строительстве ограждений автостоянок, оборудовании причалов, пристаней и т.д. Причем, использование винтовых свай возможно абсолютно на всех типах грунта, включая торфяные и болотистые, кроме скального грунта. Несомненно, обладают целым рядом преимуществ, но чтобы эти преимущества были в полной мере реализованы, необходимо правильно и качественно устанавливать винтовые сваи. Между тем, нехватка специальных знаний и неопытность монтажников при установке винтовых свай способствует тому, что допускает ряд ошибок, которые впоследствии могут привести к разрушению строения, опирающего на эти сваи.

Одной из распространенных грубых ошибок является вывинчивание сваи с целью регулировки высоты. Дело в том, что высокая несущая способность винтовой сваи обеспечивается путем завинчивания, при котором межвитковые промежутки почвы не подвергаются разрыхлению, а скорее уплотняются лопастью сваи. Поэтому ввинчивая, а затем вывинчивая сваю, образуется под ней слой рыхлого грунта и в итоге свая может под воздействием нагрузки просесть на высоту вывинчивания.

Другая ошибка – не вертикальная установка сваи. При ввинчивании свая в грунте может натолкнуться на подземные непреодолимые препятствия и так сказать, «уйти в сторону». Максимально допустимое отклонение от вертикали по технологии может быть не более 1,5 – 2 градуса. Превышение этих параметров ведет к неустойчивости сваи, даже если верхушка сваи совпадает с запланированным размещением. В таких случаях лучше изменить размер сваи, но добиться вертикальности, при этом отдельно укрепив верхушку сваи к плоскости надстройки. Стоит отметить, что сваю, завинченную под углом, превышающим допустимые параметры, нельзя наращивать.

Ещё одна ошибка – ввинчивание сваи в предварительно выкопанную яму по каким-либо причинам. Для обеспечения достаточной несущей конструкции глубина установки сваи в основной (коренной) грунт должна быть не менее, чем на 600-800 мм. Это условная величина и может изменяться в большую сторону в зависимости от конкретных условий. Например, винтовая свая длиной 2,5 м для изготовления завинчивается в грунт на глубину не менее 1,5 м. Если верхний слой грунта является нестабильным (торф), то винтовая свая наращивается на необходимую длину и далее завинчивается до тех пор, пока не пройдет этот нестабильный грунт. Другими словами, винтовая свая должна иметь горизонтальную стабильность.

Ошибкой является и тот случай, когда винтовая свая с толщиной стенки трубы (ствола) 4 мм не бетонируется, что должно обеспечивать сваю увеличением параметров жесткости на изгиб и препятствовать разрыву трубы под воздействием замерзшего грунта. Кроме этого, бетонирование ствола сваи не до самого верха приводит к внутренней коррозии ствола, а, следовательно, к сокращению срока службы.

Зачастую бывает так, что участок не является абсолютно ровным, а грунт – однородным. Винтовые сваи оказываются установленными на разную глубину. В целях экономии некоторые монтажники могут либо не подрезать сваи «в уровень», либо завинчивать сваи на глубину, меньше положенной. Это, как правило, приводит к неравномерности несущей способности сваи. Пытаясь выровнять уровень, неопытные монтажники допускают вывинчивание сваи, что в результате может обеспечить просадку сваи. Не срезанные технологические отверстия существенно снижают долговечность и прочность ствола сваи. Приваренный оголовок и сварочный шов в целях избегания коррозии следует окрашивать.

Заметим, что срок службы винтовой сваи составляет 80-100 лет и несоблюдение технологии и соответствующих параметров завинчивания сваи мало того, что сокращает срок эксплуатации сваи, но и может привести к разрушению надстраиваемой конструкции.

Что такое торф?
Торф - это грунт, содержащий в своем составе половину и более органических веществ, который образовался в толще болот в результате длительного естественного отмирания болотной растительности. Образованию торфа способствовала повышенная влажность и недостаток кислорода в болотной толще, в результате чего волокна не достигли полного биологического разложения. Торф является весьма распространенным грунтом в России. Наша страна лидирует в мире по запасам торфа, который является широко используемым полезным ископаемым.
Торфяные грунты могут занимать очень большие территории. Например, в Финляндии и в Томской области торф занимает до трети всех земельных угодий. В Вологодской области десятая часть всех земель - это торфяники. Много торфа в Карелии, в Ленинградской, Рязанской, Московской и Владимирских областях.

К сожалению, во времена советской власти, в виду очевидного недостатка свободных территорий в стране, занимающей 1/6 часть земной суши, земли под садовые, огородные и дачные поселки чаще всего выделяли именно на «списанных» землях с залегающими торфяными грунтами. Поэтому вопрос о том, как правильно построить фундамент для дома или иного сооружения на торфе весьма актуален для России.

Правила строительства фундаментов на торфяном грунте сформулированы в СП 50-101-2004 "Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений" в разделе 6.4. "Органо-минеральные и органические грунты":

6.4.1. Основания, сложенные водонасыщенными органо-минеральными (илы, сапропели, заторфованные грунты) и органическими грунтами (торфы) или включающие эти грунты, должны проектироваться с учетом их особенностей: большой сжимаемости, существенной изменчивости и анизотропии (зависимости от направления) прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик и изменений их в процессе консолидации основания, длительного развития осадок во времени и возможности возникновения нестабилизированного состояния.

Подготовка грунтовых оснований: 6.4.23. При расчетных деформациях основания, сложенного органо-минеральными и органическими грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие мероприятия:
- полная или частичная прорезка слоев органо-минеральных и органических грунтов фундаментами;
- полная или частичная замена органо-минерального и органического грунта песком, гравием, щебнем и т.д.;
- уплотнение грунтов временной или постоянной пригрузкой основания сооружения или всей площадки строительства насыпным (намывным) грунтом или другим материалом (с устройством фильтрующего слоя или дрен при необходимости ускорения процесса консолидации основания);
- закрепление илов буросмесительным способом. (В Скандинавии торф смешивают с чистым цементом или с цементно-зольными смесями с помощью громадных мешалок, закрепленных на строительной технике).

Варианты фундаментов: 6.4.24. В зависимости от типа основания, степени заторфованности, глубины залегания и толщины органо-минеральных и органических грунтов, а также конструктивных особенностей проектируемого сооружения и предъявляемых к нему эксплуатационных требований рекомендуются следующие варианты специальных мероприятий:
- уплотнение основания временной или постоянной нагрузкой, в том числе с устройством вертикальных дрен и дренажных прорезей - для оснований I и II типов;
- полная или частичная прорезка слоя органо-минеральных и органических грунтов фундаментами, в том числе свайными, - для оснований II, IV и V типов;
- выторфовка линз или слоев органо-минерального и органического грунта с заменой его минеральным грунтом - для оснований II, IV и V типов;
- устройство фундаментов (столбчатых, ленточных и т.п.) на песчаной, гравийной, щебеночной подушке или на предварительно уплотненной подсыпке из местного материала - для всех типов оснований;
- устройство сооружений на плитных фундаментах , перекрестных монолитных или сборно-монолитных лентах и т.п. с конструктивными мероприятиями по повышению пространственной жесткости сооружения - для всех типов оснований.

Особенности торфяного грунта как основания для фундамента дома Торф, как основание для фундамента дома, представляет собой сложный для строительтсва грунт. Торф обладает высокой сжимаемостью под нагрузкой, может менять свои свойства в зависимости от нагрузки, обводненности, степени биологического распада и течения времени. Главный вывод из этого прост: торф - ненадежное основание для фундамента дома. Кроме того, торфяной грунт имеющий кислую реакцию, содержащий химически агрессивные вещества, обладает высокой коррозионной активностью, причем не только по отношению к металлам, но и к бетону. При строительстве подземных бетонных сооружений на торфяном грунте требуется неукоснительно соблюдать толщину защитных слоев бетона, использовать водостойкие марки бетона, применять вибрацию при укладке бетонной смеси, чтобы снизить пористость бетона и производить гидроизоляцию бетона.

Какие существуют варианты устройства фундамента на торфе? Выбор вида фундамента зависит от нескольких факторов: особенностей геологического строения грунта под пятном застройки, конструкции дома, финансовых возможностей застройщика и доступности строительных материалов в конкретном регионе. Проектировать и строить фундамент на торфяном грунте без предварительного инженерно-геологического исследования грунта под пятном застройки - означает играть с судьбой будущего дома в Русскую рулетку. Слои и линзы торфа в толще грунта могут преподнести неприятные сюрпризы. Многообразие вариантов залегания торфа отражено на схеме ниже: Рисунок 1. Основные варианты залегания торфа в толще грунта.

Как видно на схеме, варианты залегания торфа не ограничиваются его сплошным залеганием на определенную глубину. Слои торфа могут чередоваться с минеральным грунтом, могут вклиниваться в него в различных вариантах. Если пренебречь геологическим исследованием грунта и выбрать конструкцию фундамента дома эмпирическим путем, то не исключено, что под нагрузкой или при изменении уровня грунтовых вод (после устройства дренажа) торф осядет, а вместе с ним и грунтовое основание под фундаментом. Рисунок 2. Механизм возникновения неравномерной осадки основания под приложенной от построенного дома нагрузкой.

Представление о расположении толщи, слоев, вклинений или линз торфа определяет выбор конструкции фундамента здания. Выторфовка и замена грунта Лучшим вариантом для строительства является неглубокое залегание под слоем торфа сплошного слежавшегося слоя минерального грунта без включений органических грунтов. При расстоянии от поверхности до слоя грунта с хорошей несущей способностью не более 1.5-2-х метров предпочтительным способом устройства фундамента является полная или частичная замена грунта в основании дома. При полной замене торфа на подушку утрамбованного крупного песка, уложенного в «ванну» из водопроницаемого геотекстиля, удается получить прочное малопучинистое основание с прогнозируемыми характеристиками. В этом случае можно строить дом на обычном малозаглубленном ленточном фундаменте, на фундаменте поверхностной плите, или устраивать заглубленную плиту с подвалом или цокольным этажом (варианты Д, Е, Ж на рисунке 3). Однако полная выторфовка и замена грунта на крупный или средний песок может потребовать существенных финансовых затрат, особенно при больших глубинах выторфовки. В случае необходимость сэкономить средства, выторфовка может производиться не полностью: в виде траншей для строительства заглубленного монолитного железобетонного ленточного фундамента, или в виде шурфов для железобетонных свай - колонн (вариант Г на рисунке 3). После возведения железобетонных конструкций фундамента и выполнения работ по защите бетона гидроизоляцией (при необходимости и утепления) производится обратная засыпка траншей или шурфов песком. Рисунок 3. Основные варианты фундаментов для строительства индивидуальных домов на торфяном грунте.

При проектировании фундамента с полной выторфовкой и заменой грунта следует помнить о том, что нагрузка от здания передается на основание (грунт) с расширением под углом 45 градусов в стороны. Поэтому, чтобы избежать боковых выдавливаний торфа, осыпаний краев песчаной подушки и ее просадки, следует планировать размеры выторфовки как минимум на значение ее глубины больше, чем сам фундамент. При этом минимальный отступ от границ фундамента рекомендуется устанавливать не менее 2 метров. Все пространство экскавации грунта лучше укрыть геотекстилем с нахлестом полотен и напуском на края на поверхности у краев экскавации не менее 1 метра. Полотна геотекстиля нужно закрепить костылями в грунт, чтобы предупредить его сползание при засыпке песка. Рисунок 4. Схема устройства выторфовки и замены торфяного грунта.

СП 50-101-2004 6.4.26. Песчаные подушки, устраиваемые под фундаментами с целью замены органо-минеральных и органических грунтов, уменьшения давления на нижележащие слои, повышения, в случае необходимости, отметки подошвы фундаментов, ускорения процесса консолидации (уплотнения) нижележащих грунтов, устраивают, как правило, из песков крупных и средней крупности. В отдельных случаях допускается применение щебня, гравия, шлака или гравийно-песчаной смеси. Мелкие пески для устройства подушек не рекомендуются. Плотность сухого грунта в подушках из песка крупного и средней крупности рекомендуется не менее 1,65 т/м 3 . Рисунок 5. Песчаная подушка на месте выторфовки глубиной 2 метра.

Свайные фундаменты на торфе В случае чередования слоев торфа, его вклинений и наличии линз можно использовать и варианты свай-стоек, прорезающих проблемные органические грунты и заглубленные или опирающиеся на слежавшиеся минеральные грунты. Конструкция свай-стоек подразумевает опирание на слои грунта с хорошими механическими свойствами и несущей способностью. Короткие сваи трения, полностью находящиеся в толще торфа без опоры на минеральные грунты, не применимы из-за низкой плотности и связности торфяного грунта и его осадки под нагрузкой. Свайные фундаменты также можно использовать для возведения экономичного фундамента вместо проведения сплошной выторфовки пятна застройки при небольших глубинах залегания поверхностного слоя торфа. В этом случае опорная часть сваи должна в любом случае залегать ниже нормативной глубины промерзания грунта. При глубинах залегания минерального грунты свыше 2-х метров свайный фундамент становится намного рентабельнее выторфовки с заменой грунта. Рисунок 6. Варианты свай-стоек для торфяного грунта и другие варианты конструкций фундаментов, прорезающих слой торфа.

Особенности конструкций свайных фундаментов на торфяном грунте. Торфяной грунт является химически агрессивной средой, ускоряющей коррозию и стали, и бетона. Высокая влагонасыщенность подразумевает высокую электропроводность торфа, играющую существенную роль в электрохимической коррозии. Поэтому материал свай необходимо защищать от воздействия агрессивных факторов торфяного грунта. В России неоправданно широко распространено использование стальных винтовых свай на торфяных грунтах в качестве фундамента для постоянных сооружений. В мире такие варианты фундаментов из-за высокой химической агрессивности торфяного грунта и слабой боковой поддержки если и применяются, то только для сооружений с ограниченным сроком службы. Рисунок 7. Использование стальных винтовых свай в торфяных грунтах возможно для неответственных сооружений с ограниченным сроком службы.

Пункт 1.2.2 Международного строительного кода ICC AC358 «Helical Foundation Acceptance Criteria» содержит прямой запрет на использование стальных винтовых свай на органических грунтах, к которым относится и торф. Если винтовые сваи используются для временных сооружений и не имеют ростверка, то минимальное их заглубление в грунт по требованиям ICC AC358 должно составлять 305 см. Бетонные сваи и опоры также необходимо защищать от воздействия агрессивных факторов торфяного грунта и грунтовых вод. Лучшим способом продлить срок службы бетонных конструкций в торфяном грунте является гидроизоляция и использование дренирующих свойств крупного или среднего песка. Наиболее удобной конструкцией, которая позволяет провести качественно гидроизоляцию бетона и частично заменить торф дренирующим грунтом, является устройство фундаментных свай-колонн в шурфах. При устройстве свай-колонн производится полная выторфовка в шурфе до слоя плотного минерального грунта ниже нормативной глубины промерзания. В шурфе либо отливается опорная железобетонная площадка (бетонная подготовка), либо производится уплотнение дна шурфа с помощью крупного песка или щебня. При опоре на бетонную подготовку свая-колонна может быть постоянного сечения. Если используется уплотнение забоя, то целесообразно устроить стойку трапециевидной формы с расширением книзу. Рисунок 8. Справа: свая-колонна в опалубке во время набора марочной прочности бетоном.

Технологически более простым является устройство буровой железобетонной сваи в несъемной опалубке. Минимальный рекомендованный диаметр короткой железобетонной сваи составляет не менее 30 см . Забой для буровой сваи обязательно должен уплотняться 10 см слоя щебня, втрамбованного в грунт. В качестве несъемной опалубки, защищающей тело сваи от воздействия агрессивных факторов торфяного грунта можно выполнить из нескольких слоев рубероида или одного слоя битумно-полимерной гидроизоляционной мембраны, которые фиксируются на каркасе из оцинкованной сварной сетки. Рисунок 9. Изготовление несъемной опалубки - гидроизоляционной оболочки для буровой сваи

Бетонную смесь при укладке в опалубку необходимо вибрировать с помощью глубинного вибратора для исключения полстей в отливке и уменьшения итоговой пористости бетонного камня. Из-за слабой боковой поддержки торфа все головы свай должны быть связаны в единую систему ростверком. Для устройства свай-колонн можно выбрать и технологию по типу ТИСЭ - с разбуриванием расширения внизу забоя. Однако при такой конфигурации забоя могут возникнуть затруднения при уплотнении дня забоя трамбованием слоя щебня. Также следует иметь в виду, что имеющиеся в продаже буры с плужками в основном имеют диаметр шнека не более 25 см.

Рисунок 10. Набор прочности бетоном в несъемной опалубке из рубероида на каркасе из стальной оцинкованной сетки.

Альтернативные методы прорезывания толщи торфяного грунта. В ознакомительном, а не рекомендательном плане, следует упомянуть про устройство фундаментов на торфяном грунте с его сплошным прорезанием до минеральных опорных грунтов с помощью фундаментов - опускных колодцев, фундаментов на деревянных сваях и «народного» экономного способа частичной выторфовки и замены грунта (варианты Е, Ж и Д на рисунке 3). Фундаменты опускные колодцы устраиваются точно также как и классические колодцы, однако их задача состоит не в достижении водоносного слоя, а в создании надежной массивной опоры для строительной конструкции - будь то столб, мачта или небольшой бревенчатый домик. Колодец отрывается методом экскавации грунта из просвета бетонных колец, которые опускаются вниз под собственным весом. По достижении слоя минерального грунта забой уплотняется, а просвет внутри колец либо засыпается песком с послойным уплотнением, либо заливается бетоном, если задача состоит в создании опоры для ответственной конструкции. Применительно к дачному строительству, для небольшого дачного дома из дерева подошел бы фундамент из 4 -6 опускных колодцев, заполненных песком. А для установки высокой мачты, внешнего дымохода или массивной уличной печи подойдет фундамент из одного опускного колодца. Рисунок 11. Устройство фундамента на торфе способом опускного колодца.

Гораздо более экономичным и менее надежным является «народный» способ частичной замены грунта с устройством столбчатого фундамента для деревянных домов. Этот способ не гарантирует стабильности основания на всем сроке службы и не может быть рекомендован для каменных построек. Для частичной замены торфяного грунта вырывается шурф сечением 1,5 на 1,5 метра, глубиной ниже уровня промерзания грунта, который выстилается геотекстилем и заполняется смесью крупнообломочных пород с крупным песком. Поверх получившейся площадки отливается бетонная плита с опорой-колонной. Рисунок 12. Устройство фундамента частичной замены грунта с опорами-колоннами.

Еще одним экзотичным способом устройства фундамента на торфе является укрепления основания железобетонного фундамента забивными деревянными сваями, которые должны находиться ниже постоянного уровня грунтовых вод. Способ не надежен из-за постепенного биологического разрушения дерева (хотя оно может идти и тысячелетиями) и его убыстрения при понижении уровня грунтовых вод. А что делать, если глубина залегания торфа такова, что ни замена грунта, ни сваи не могут достичь надежного минерального гурнта? На этот случай существует редко используемый, но надежный способ устройства плавающего фундамента на постоянной пригрузке торфа песчаной подушкой.