Строительство фундаментов в сложных условиях

В практике известно немало случаев, когда приходится иметь дело со строительством фундамента на сложных участках: со сложным рельефом, со сложной геологией в месте проведения работ, с уплотненной застройкой и т. п. Все разнообразие таких случаев сложно описать в одной статье, поэтому мы остановимся на наиболее важных, частовстречающихся случаях.

Строительство на пучинистом грунте

В российской строительной практике с этим видом строительства приходится иметь дело очень часто, поскольку большая часть территории России лежит в холодных и сырых климатических зонах.

Основная проблема возведения фундамента на подобных грунтах — предотвращение возможного разрушения или деформации фундамента или здания в целом под действием пучинистых сил грунта.

Действительно, если глубина залегания первого водоносного слоя невелика, глубина промерзания грунта большая, а сам грунт является пучинистым, то при зимнем вспучивании при недостаточной глубине заложения фундамента здание будет подниматься за счет превращения содержащейся в грунте воды в лед, имеющего меньшую плотность и занимающего, соответственно, больший объем, в зимнее время при наступлении морозов и оседать весной при наступлении оттепели.

Для решения данной проблемы применяются несколько широкозарекомендовавших себя на практике методов.

1. Строительство глубокозаглубленного фундамента. Обычно такой фундамент возводят на заводских сваях с помощью сваезабивной машины для многоквартирных, многоэтажных сооружений или на винтовых сваях для малоэтажных строений типа коттеджей и дач. Несомненным преимуществом винтовых свай — возможность создания прочного фундамента на насыпных грунтах со сложным рельефом, а также их относительно низкая стоимость. Вот, к примеру, ознакомьтесь с расценками на винтовые сваи в Омске цена с монтажом.В этом случае свая заглубляется ниже максимального в данном регионе уровня промерзания грунта и, как результат, не подвержена основным силам морозного пучения, действующим в перпендикулярном направлении на фундамент снизу вверх.
2. Строительство плитного фундамента. Такой фундамент возводится выше уровня нахождения грунтовых вод. Зимой, при наступлении морозов, плитный фундамент будет подниматься вместе со всем зданием, а весной оседать снова.Важно, что несмотря на движения, здание и его фундамент не разрушаются и не деформируются под действием пучинистых сил благодаря единой монолитной конструкции подошвы такого фундамента.
3. Замена грунта в месте строительства. Пучинистый грунт (главным образом грунт, содержащий глинистые включения) заменяется крупнозернистым гравелистым песком или песком среднезернистым. Такой песок не содержит глины и хорошо пропускает воду в нижележащие слои, не давая ей возможности застаиваться в таком грунте.
4. Дренаж грунта в месте строительства. Этот способ хорошо использовать как дополнение к вышеперечисленным. Суть заключается в том, что при уменьшении удельного объема воды в грунте одновременно снижается и его способность к пучинистости.

Таким образом, осушая грунт в районе фундамента пучинистость можно свести к минимуму. Отвод воды можно осуществлять с помощью сооружения ливневой канализации, отмостков по периметру здания, дренажных колодцев и т. д.

Строительство фундамента на склонах

В идеале здание лучше всего строить на ровных поверхностях, а если поверхность бугристая, то перед строительством фундамента ее следует выровнять. Но бывает и по-другому: в соответствии с проектом здание нужно возводить на склоне холма.

Рассмотрим простой пример. Пусть на склоне холма уже построено здание, состоящее из двух частей — крыльца и основной части дома, причем фундамент крыльца и основной части заглублен одинаково относительно линии горизонта или уровня.

Тогда получится, что относительно линии склона холма заглубление у крыльца и основной части дома будет различным. Пусть крыльцо будет расположено ниже основной части дома. Соответственно, его заглубление будет меньшим относительно склона.

Тогда в зимний период, при наступлении заморозков крыльцо под действием сил морозного пучения будет подниматься выше, чем основная часть за счет действия на крыльцо больших сил морозного пучения, что приведет к деформации всего строения. Чтобы избежать таких ситуаций фундаменты на склонах строят относительно линии самого склона.

В этом случае относительно линии горизонта нижележащая часть строения будет сильнее заглублена, чем вышележащая, однако относительно линии склона заглубление для всех частей здания будет одинаковым и при действии пучинистых сил все части здания будут подниматься на одну и ту же высоту без перекосов и деформаций самого здания.

Ленточный фундамент на склоне делают ступенями. Высота и длина уступов обычно равна примерно 0,5 и 1 метр соответственно. Допустимыми являются и более мелкие ступени, однако если ступени совсем мелкие, то такое строение просто может со временем соскользнуть вниз со склона.

Строительство фундамента вблизи других построек

Если нужно выполнить строительство рядом с местом, где ранее уже было построено здание, то нужно учитывать следующий важный момент. При проведении земельных работ грунт под уже построенным зданием может просесть, что приведет к деформациям и разрушению такого здания.

Существует несколько правил, выполнение одного из которых помогает решить описанную проблему.

1. Расположение подошвы нового здания выше подошвы ранее построенного здания. В этом случае просадка грунта исключается. Новое здание может располагаться вплотную к уже построенному.
2. Расположение нового здания на безопасном расстоянии от уже построенного. Если есть такая возможность, то ее надо использовать.Подошвы обоих зданий будут находиться на одинаковой глубине, но за счет некоторого расстояния между ними грунт в месте ранее построенного здания не будет потревожен.
3. Расположение подошвы нового здания под некоторым углом относительно подошвы уже построенного здания. В этом случае новая подошва располагается ниже уже возведенной, причем угол между ближайшими точками двух подошв не должен превышать 30 градусов.
4. Разделение шпунтами. Обе подошвы могут располагаться на одной и той же глубине рядом друг с другом, а на границе между подошвами в грунт вбивают разделительные шпунты, которые предотвращают движение грунта в месте расположения ранее построенной подошвы фундамента.

Строительство фундамента на плывуне и торфяном грунте

Довольно часто встречается ситуация, когда под слоем мягкого грунта (торф) располагается плывун. Обычно в этом случае возводят фундамент на сваях, которые заглубляют сквозь торф и плывун до твердого слоя.

Но так бывает не всегда. Иногда, если слои плывуна и торфа очень большие и добраться сваями до твердого грунта не представляется возможным, фундамент приходится строить прямо на плывуне. При этом рекомендуется ограничивать общую массу возводимого здания.

Схема постройки фундамента выглядит следующим образом

1. Роется яма под сооружение столба через всю толщу торфа до самого плывуна.
2. На глубине нахождения плывуна в вырытой яме сооружается несъемная опалубка.
3. На основание опалубки устанавливается строго вертикально асбоцементная труба.
4. Внутри асбоцементной опалубки размещается армокаркас, связанный из профилей арматуры.
5. Опалубное пространство и пространство внутри асбоцементной трубы заливается бетоном.
6. После затвердевания бетона осуществляется обратная засыпка ямы торфом.
7. Построенные таким образом столбы связываются в единую систему посредством сооружения на поверхности железобетонной ленты-ростверка. Этот способ основан на свойстве плывуна понижать свою динамичность в ограниченных пространствах.

Вышерассмотренные случаи, конечно, не исчерпывают всего многообразия возможных сложных ситуаций, хотя и являются распространенными — они лишь показывают, как можно приемлемым способом решать ту или иную возникшую проблему, полностью соблюдая все строительные нормы проектирования и возведения фундаментов, включая качественную составляющую.