Распространенность торфяных мест в России — это не редкость. В местах, где ранее были болота, теперь находятся значительные территории под застройку. Строительство домов на торфяных поверхностях представляет существенную проблему, так как создание устойчивого фундамента является сложным заданием. Торф не только сжимается под нагрузкой, но и меняет свои свойства со временем, так как он подвержен морозным пучениям, когда в нем замерзает вода.
Объем торфа меняется также при изменении степени обводненности, сезонных колебаниях уровня вод. Кроме того в торфе происходит постоянное разложение органики, вследствие чего он также меняется в размерах. Торфяным грунтам свойственна значительная химическая агрессивность к металлу и бетону. В этих условиях нужно сделать устойчивый и долговечный фундамент. При этом необходима оптимальная самая дешевая технология. Что выбрать?
Торфяник залегает не равномерно
Содержание
Чтобы планировать конструкцию фундамента, нужно знать, как залегает торфяник на участке строительства, какой состав грунтов. Торфяник может залегать как угодно, — вклиниваться с какой либо стороны под пятно застройки, располагаться над или под слоем прочного грунта и т.п. Его конфигурация, количество включений, глубина залегания диктуют и выбор целесообразного фундамента.
По залеганию в зоне строительства торфяники классифицируют следующим образом:
- Сплошной торфяник, устойчивый грунт на глубину сжимаемой толщи не обнаруживается.
- Пласт торфяника сверху опирается на устойчивый грунт.
- Устойчивый грунт опирается на слой торфа.
- Линза торфяника вклинивается на участок с одной стороны или с двух сторон. Множественное вклинение линз торфяника в пределах сжимаемой толщи.
На торфяниках выбирать фундамент «как у соседа» не стоит. Ошибка в оптимальности выбора фундамента грозит тем, что дом просядет, накренится, растрескается. Необходимо проводить геологические изыскания на участке, изучить грунты, составить проект фундамента и дома.
Полное извлечение торфа
Нередко линзы торфяника залегают до глубины 1 — 1,5 метра, а ниже находится минеральный грунт. Тогда экономически целесообразно произвести выторфовку — полностью или частично удалить торф из под дома. При полной выторфовке возможные варианты фундамента:
— мелкозаглубленный с опорой о песчанистую подсыпку на месте торфа;
— фундаментная плита с опорой о песчанистую подсыпку;
— глубокого заложения с опорой на устойчивые слои грунта, с создание бетонных подземных конструкций, подвалов.
Полное удаление торфа должно вестись на площади большей, чем площадь дома. Это связано с тем, что засыпанный песок не будет иметь достаточного бокового подпора, а нагрузка от фундамента распределяется в глубину под углом в 45 градусов. Следовательно размеры котлована в каждом направлении увеличиваются на глубину выемки (ширина котлована должна быть больше пятная застройки на 2 глубины).
Чтобы предотвратить заиловку песка, его вымывку и подмену торфом, не допустить в связи с этим пучений и проседаний, дно котлована и стенки накрываются геотестилем, причем полотно кладется и сверху на почву по краям на расстоянии не менее одного метра, фиксируется кольями.
Частичное извлечение торфа
Частичная выемка торфа подразумевает, что могут быть сделаны следующие фундаменты:
— монолитный ленточный фундамент глубокого заложения в траншеях с опорой на прочный грунт;
— железобетонные колоны в шурфах с опорой на прочных грунт.
Такие траншеи и шурфы, после возведения бетонных конструкций обязательно засыпаются непучащим материалом — песком, который изолируется геотекстилем от заиловки с наворотом материала на грунт, по аналогии с полной выемкой.
Более экономичный вариант возведения фундаментных столбов с частичной выторфовкой – строительство опоры-колодца. Применяют колодезную технологию проведения шурфа с бетонными кольцами – грунт удаляется из-под кольца, и оно проседает под собственным весом. Колодцы проходятся на глубину ниже промерзания до твердых грунтов. Затем в них дно утрамбовывается щебнем, и производится обратная засыпка песком с послойной трамбовкой с увлажнением.
Как делали фундаменты на торфянике ранее? Под деревянный дом устраивались 6 колодцев глубиной 2 метра (ниже промерзания грунта) и сечением 1,5х1,5 метра. Стенки такого шурфа укреплялись бревнами, на дно засыпались и втрамбовывались камень, шлак, песок, щебень. Поверх получившегося столба отливалась бетонная площадка, а выше опора, на которую и укладывали деревянную обвязку. Но с таким фундаментом устойчивость дома любой массы не гарантирована, тем более из тяжелых материалов.
Частичная выторфовка имеет рентабельность до глубины 2 метра. Если же торф залегает глубже, то нужно выбирать другой вариант фундаментов.
Сэкономить при строительстве фундаментов на торфяниках помогают сваи. Рассмотрим еще варианты свайных фундаментов.
Свайные фундаменты на торфянике
Сваи должны пронизывать линзу торфяника или множество включений и опираться на плотный грунт. При этом свая не должна быть короче, чем глубина промерзания.
- Винтовые металлические сваи не рекомендуются. Они могут использоваться только под временные сооружения. Виной тому — высокая кислотная агрессивность и насыщенность влагой подобных грунтов. В мировой практике винтовые сваи на торфяниках фактически не применяются.
- Бетонные сваи колонные. Возводятся в шурфах вырытых до прочного грунта но ниже глубины промерзания. Обычно делается расширенная подушка и заливается постель (согласно расчету и проекту), после чего в опалубке отливается армированная колонна. Делается гидроизоляция, при этом достигаются наилучшие результаты, потому что обратная засыпка ведется дренажным песком огражденным геотекстилем. Подобные фундаменты популярны из за залеганий торфа на глубинах до 2 метров.
- Буровая железобетонная свая. Здесь достигается максимальная дешевизна тем, что котлован не роется, а под сваю выбуривается скважина. На торфяных грунтах это не сложно сделать и вручную. Минимальный диаметр сваи 30 см. Она делается в несъемной опалубке из металлической сетки, обернутой гидроизоляционной мембраной или несколькими слоями рубероида. С сеткой связывается арматура и конструкция опускается в скважину. Обязательно делается подушка из 20 см утрамбованного щебня. При укладке бетона применяют глубинный вибратор. Поверх свай обязательно обустраивается ростверк, так как у свай отсутствует боковая поддержка из-за слабости грунта.
Повышенная стоимость – надежность
Сейчас все больше сторонников не копать, а наоборот подсыпать. Целостность дома из легких материалов гарантируется не разрушением цельной монолитной фундаментной плиты, которая располагается на подсыпке из песка. Эту технологию еще называются скандинавской – применяется в более холодном климате и позволяет решить сразу несколько задач:
— решения вопроса устойчивости на слабых и подвижных грунтах;
— полное утепление фундамента, достижение наилучших экономических показателей по утечкам тепла;
— создание готового основания под напольное покрытие, причем отапливаемого (теплый водяной пол).
Но для определения конкретных размеров требуется проектирование и учет состояния грунта. Общая же последовательность такова:
— делается подсыпка и укладка слоя утеплителя экструдированного пенополистирола, им же формируются и ребра жесткости плиты;
— вяжется арматурный каркас;
— создается система отопления, опробируется под нагрузкой;
— производится заливка бетоном, уделяется внимание выравниванию поверхности.
Технология «большой плиты» не смотря на свою не дешевость, все больше набирает популярность. Кстати, дешевые методы возведения фундаментов, которые бы не отличались высокой надежностью, постепенно утрачивают позиции перед современными решениями, гарантирующими долговечность….