Строительство дома на плывунах - сложный процесс. Плывун - это соединение почвы с водой, локализованное на определенной глубине. При необходимости возведения фундамента, возникает ряд вопросов, о том как не нарушить это образование. Ознакомьтесь с вариантами фундамента на плывунах и технологией их сооружения.

Дом на плывунах своими руками: особенности и виды плывунов

Тепловой плывун это разновидность почвы, основа которого содержит песок мелкозернистого типа и большое количество воды. Так как эта масса достаточно плавучая, она не выдерживает большую нагрузку, а это отрицательно сказывается на строительном процессе.

Неправильно построенный дом, может просто затянуть под землю, причем со стенами. Поэтому, к возведению здания на плывунах следует отнестись с огромной ответственностью.

В соотношении с типом почвы, выделяют несколько видов плывунов, каждый из которых имеет индивидуальные характеристики и особенности. Плывуны бывают:

• истинного происхождения - в виде глинистого песка, суглинка или супесей;
• ложного происхождения - в виде гравиевого песка.

Первый вариант отличается высокими гидрофобными характеристиками. Такая почва хорошо впитывает воду, имеет молекулярное взаимодействие между частицами. Плавунное состояние образует специальную пленку с минимальным коэффициентом очистки. Истинный состав определяется наружными признаками. Дно скважины залито “цементным молочком”, при взятии почвы со дна плывуна, она моментально расплывается. Для определения плывунов на участке, почва сдается в лабораторию.

Если вырыть яму на участке, то она моментально заполнится водой красного оттенка. После высыхания, создается довольно плотная по консистенции масса. Плавающая прослойка придает сложности при проведении монтажных работ, почва, во время строительства заполняет любые углубления. Довольно тяжело создать закрытый контур.

Ложные плывуны менее опасны, их состав не имеет насколько крепких молекулярных связей. Вода на дне плывуна светлая, и легко испаряется из почвы. После высыхания образуется масса со слегка рыхлой структурой. Перед строительством дома на плывуне, определитесь с содержанием почвы и видом плывущей земли в лаборатории.

Строительство фундамента на плывунах своими руками: как бороться с плывунами

К борьбе с плывунами подходите с особой ответственностью, начинайте этот процесс уже после определения типа плывуна. Выделяют три варианта устранения негативных последствий плывунов:

• искусственное осушение;
• создание ограждения с помощью шпунтовых стен;
• фиксация плывуна на почве.

Первый вариант подразумевает открытую откачку воды с плывуна. При необходимости осушения земли глубиной до 600 см, рекомендуем воспользоваться иглофильтрами. При большей глубине орошения, специалисты используют специальные электро дренажные приспособления.

Шпунтовые стенки перерезают слой плывуна. Таким образом, создается определенное давление и возможность выдерживать нагрузку. Деревянную шпунтованную доску забивают на глубину до 10 м, а металлические варианты подходят для глубины до 35 метров. Этот метод не работает при наличии плотных грунтов между плывуном.

Фиксация плывуна на участке выполняется тремя способами:

• замораживанием;
• цементацией;
• силикатизацией.

Первый вариант достаточно ненадежный. Для его выполнения используют специальные морозильные установки, однако, при высокой температуре плывун все равно оттаивает.

Силикатиция отличается высокой эффективностью и подразумевает закачивание во внутрь почвы жидкое стекло. Подходит для ложных плывунов. Предотвращает подвижки грунта и улучшает прочность основания.

При истинном плывуне актуальны только такие методы борьбы:

• электрохимический;
• замораживание;
• оградительный метод.

При рытье котлована или траншеи на участке, в обязательном порядке выполняют укрепление их стенок.

Кроме того, в процессе борьбы с плывунами, обустраивают дренажную систему, которая находится ниже уровня заложения почвы. Плывун содержит мелкие пылеватые частицы, соединенные с водой, с помощью качественного дренажа, выполняется его осушение, структура становится прочной и грунт выдерживает нагрузку. Однако, при эксплуатации здания, периодическая ревизия дренажной системы - обязательный процесс.

При расположении плывуна ниже промерзания почвы, возможен вариант монолитного ленточного фундамента мелкого заложения с обязательным присутствием гравийной засыпки.

Если глубина заложения плывуна составляет более 50 см, при этом, толщина небольшая, а под них находится твердая почва, то рекомендуем остановиться на свайном варианте фундамента.

Варианты фундамента на плывунах: мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками

При заложении плывуна до 150 см на слабопучинистой почве рекомендуем остановиться на мелкозаглубленном ленточном фундаменте. Если в доме будет сооружаться подвал, то цоколь поднимается над почвой, но ни в коем случае не заглубляется во внутрь земли.

Инструкция по сооружения мелкозаглубленного фундамента:

1. Проведите исследование почвы на определения типа плывуна на участке. Создайте чертежи фундамента, в них указан его размер, толщина, способ заливки.

2. Подготовьте участок к работе. Удалите растительность и мусор, выровняйте поверхность, сделайте котлован, согласно размерам фундамента.

3. Обустройте горизонтальный дренаж, во избежание капиллярного подъема влаги из нижних слоев грунта. Глубина котлована под фундамент не должна превышать 70 см. На дне котлована установите подушку из щебня, далее засыпьте песок крупнозернистой фракции. Тщательно утрамбуйте основание специальным инструментом, постепенно увлажняя его.

4. На высоте цокольной части строения, соорудите опалубку. Для ее изготовления используйте ламинированную доску, металл или пластик. Рекомендуем остановиться на разборном варианте. Ровность монтажа опалубки проверьте уровнем. Во внутрь опалубки положите гидроизоляционную пленку или рубероид - данные материалы обеспечивают дополнительную гидроизоляцию фундамента на плывунах и предотвращают утечку бетонного молочка при заливке.

5. Далее в соотношении с ранее проведенными расчетами и чертежами, выполняется армирование. Для этого используют специальную сварную и антикоррозийную арматуру. Количество элементов определяется индивидуально и зависит от общего размера и веса дома.

6. Следующий этап - заливка мелкозаглубленного фундамента. Для работы потребуется бетонный раствор высокого качества минимум Марки 300. Для удаления воздушных пузырей из бетона и для улучшения сцепления его с поверхностью используют специальное оборудование в виде вибратора по бетону.

7. Далее необходимо выровнять поверхность обычной доской или специальными приспособлениями. Время созревания бетонного состава составляет минимум 26 дней. На протяжении этого времени фундамент укрывается пленкой, во избежание попадания осадков на его поверхность и защищается от солнечного излучения.

8. После высыхания бетонного состава следует процесс гидроизоляции и утепления фундамента. Далее следует обратная засыпка котлована песчаным грунтом.

Какой фундамент делать на плывуне: технология возведения плитного фундамента

Плитный фундамент используется в том случае, если плывун залегает глубоко на пучинистой и влажной почве. Стоимость возведения плитного фундамента в несколько раз выше, чем ленточного. Однако, данный вариант отличается большей стойкостью и хорошими эксплуатационными характеристиками.

Плитный фундамент еще называется плавающим, он выдерживает большие по нагрузке здания, а при пучении почвы или морозах, смещается непосредственно со всем домом, не повреждая его.

Инструкция по сооружению плитного фундамента на плывуне:

1. В соотношении с типом почвы создайте чертежи фундамента на плывунах. В них определяется размер и толщина плиты, место ее расположения, способ заливки и другие индивидуальные особенности строения.

2. Разровняйте площадку, удалите мусор и растительность. Засыпьте ее щебнем минимум на 50 см, плотно утрамбуйте и залейте водой. Сделайте разметку территории, используя колышки и шнур.

3. Проложите подземные коммуникации в виде водопровода и канализации. Гидроизоляция и теплоизоляция фундамента выполняются до его заливки. Для этого, подсыпка из утеплителя и пенополистирол укладывают на поверхность, далее следует гидроизоляционная прослойка в виде рубероида или другого рулонного материала.

4. Для изготовления опалубки плитного фундамента используйте доски или панельный щит, высотой около 50 см. Следите за прочностью опалубки, так как бетон довольно тяжелый по весу и оказывает большую нагрузку на основание.

5. Подготовленная поверхность, в обязательном порядке застилается полиэтиленовой пленкой, стыки между материалов проклейте с помощью обычного скотча. Пленка предотвратит вытекание бетонного раствора и сделает плиту подвижной, при пучении грунта.

6. Для армирования плитного фундамента используют рифленый пруток диаметром 1,2-1,6 см. Укладка материала производится в форме сетки, с интервалом 15 см. В местах пересечения прутьев, для связки используют проволоку. Укладка арматуры выполняется поверх пластиковых направляющих, материал должен полностью утонуть в бетонном растворе.

7. Приготовьте бетонный раствор. Для этих целей используется специализированная спецтехника или готовый заводской бетон. Так как объем работы очень обширный, обычная бетономешалка не подойдет.

8. В ранее подготовленную опалубку залейте бетонный раствор, выровняйте его и обработайте специальным вибратором. Для разглаживания используйте правило. Время высыхания бетона составляет около 3-4 недель в сухую и теплую погоду и 5-6 недель в холодную. Рекомендуется укрыть фундамент полиэтиленовой пленкой, во избежание его намокания.

Сложности возведения фундамента на плывунах: свайный фундамент на плывунах своими руками

При близком расположении плывуна к поверхности, рекомендуем остановиться на свайном фундаменте. Данный вариант актуален в том случае, если под плывунами находится мощная, устойчивая почва.

Данная ситуация характерна на влажных пылеватых супесях, где осушить плывун не удается и единственным вариантом остается монтаж свай. Среди преимуществ металлического свайного фундамента отметим:

• подходит под любой тип почвы;
• отличается минимальным количеством земляных работ;
• возводится в любое время года;
• стоимость возведения почти в половину меньше, чем у ленточного фундамента;
• отличается высокими несущими способностями.

Инструкция по сооружению свайного фундамента на плывунах своими руками:

1. Очистите участок от верхнего слоя почвы на 10-12 см. Проведите разметку в соотношении с ранее составленными чертежами. Количество свай определяется индивидуально зависит от общего веса здания, его размера и типа плывуна, расположенного в почве.

2. Возможен вариант использования бетонных или металлических свай. Рекомендуем остановиться на втором варианте. Данный способ менее трудоемкий, доступный по стоимости и не уступает по эффективности бетонным сваям. Для монтажа стальных свай не требуется специальная техника, а работа выполняется за 1-2 дня.

3. Винтовые сваи - идеальный вариант. Данные приспособления не требуют предварительного бурения. Они устанавливаются и ввинчиваются в почву. Поэтому, риск затопления скважины и откачки воды отсутствует.

4. Места установка свай определяются в чертеже, обязательными являются угловые участки, места пересечения стен, а также с интервалом в 200 см между стенами несущего назначения.

5. Для завинчивания металлических свай потребуется минимум два человека. Специальная конструкция отличается рычагом, который необходимо поворачивать при завинчивании. Обязательно проверяйте ровность конструкции. Не разрешается вынимать сваю из почвы и ввинчивать ее еще раз в том же месте.

6. Для монтажа бетонных свай, потребуется специализированное оборудование. Предварительно под них сооружают скважины.

7. После достижения твердого грунта, свая углубляется в него минимум на 100 см. При необходимости, выполняется наращивание металлической сваи. Для удаления излишков фундамента, используют болгарку, а затем обустраивают обвязку металлическими конструкциями.

Выполняя любые земляные работы необходимо придерживаться техники безопасности. При повреждении целостности плывуна, котлован затопляется на протяжении нескольких секунд. Кроме того, выбраться из данной массы достаточно сложно. Поэтому, при работе обязательно укрепляйте стены котлована деревянными досками, при большой глубине котлована, установите лестницу, для быстрого подъема к верху. Все работы проводите минимум с одним, а лучше с двумя, тремя людьми.

Фундамент на плывунах видео:

«Колодец на плывуне» - один из малоутешительных (и довольно распространенных) для поклонников загородной жизни «приговоров». Что такое «плывун» («плавун»)? Как избавиться от мутной суспензии в колодце? И есть ли перспективы у такого автономного источника водоснабжения?

Плывун – это водой насыщенный грунт, характеризуемый высокой тиксотропностью («текучестью»). Такой слой почвы - частая причина:

Сдвига колодезных колец,

Вертикального разрыва ствола колодца с образованием зазоров и пустот между смежными кольцами (и, как следствие, нарушение герметичности),

Интенсивной осадки и провалов вокруг источника водоснабжения с образованием пустот.

Что такое плывун?

Плывун может быть истинным (состоит из пылеватых песков, насыщенных водой, супесей, глинистых и коллоидных смесей, размер частиц которых может быть меньше 0,001 мм) и ложным (мелкопористый песок) (в соответствии с классификацией ученого А.Ф. Лебедева, 1935 г). Свойства ложного плывуна проявляются только при увеличенном гидродинамическом давлении потока фильтрующейся воды. Неприятности, спровоцированные истинным плывуном (сильное пучение слоя при промерзании, невысокое качество воды), активно проявляют себя даже при незначительном механическом воздействии.

Способы борьбы

Исходя из вышеуказанной классификации, различаются и методы борьбы с плывунами. Истинный плывун трудно отделяет воду, поэтому при высушивании такого слоя используют электродренаж или вакуумирование. Для борьбы с ложным плывуном применяют иглофильтры (особый интерес представляют устройства, созданные Ярцевым В.К и Аргуновым П.П.) и трубчатые колодцы.

При проведении строительных или горных работ также активно используются проходческие щиты, кессоны и технология замораживания грунтов.

В ограниченных условиях приусадебного участка борьба с плывунами сводится к соблюдению следующих рекомендаций:

НЕ ВЫКАЧИВАТЬ СРАЗУ БОЛЬШОЕ КОЛИЧЕСТВО ВОДЫ (при чистке колодца), поскольку в таком случае образовавшиеся пустоты быстро затягиваются суспензией,

При бурении колодца и в перерывах важно быстро заполнять ствол водой, не допуская смещения гидродинамического равновесия, при котором песок, лишенный естественного пригруза, «пойдет вверх»,

Устанавливать специальные фильтры строго НА ВОДОНОСНЫЙ ГОРИЗОНТ,

Не бояться небольшой высоты столба воды в колодце при плывунах (в норме от 050 см до 1,5 м), построенного по всем правилам, поскольку главное не высота столба воды, а водоотдача (дебит) колодца.

Методы работы

Стены шахты перед плывунами необходимо дополнительно укрепить колодезными кольцами, срубом или проходческими щитами. Сегодня в подавляющем большинстве используют для этих целей железобетонные кольца. Перед возведением колодца в плывунах стыковые промежутки между соседними кольцами затирают или заделывают цементным раствором, поскольку в зыбкой почве это сделать не представляется возможным.

Если попытка пройти слой суспензии (обязательно без остановок и перерывов) не увенчалась успехом, водоприемную часть колодца приходится устраивать в плывуне. При этом дисперсные частицы будут всегда подниматься на определенную высоту и попытки «вычерпать ил» не увенчаются успехом.

Сегодня помимо традиционных инструментов строительства колодца активно используются технологии обезвоживания, согласно которым ложные плывуны закрепляют посредством снижения напора воды и, как следствие, уплотнением слоя песка. Это достигается при помощи иглофильтров, дренажных траншей и специальных «замораживающих растворов».

Современные компании («Гидроинжстрой») и тд предлагают против плывунов щит с мелкой сеткой из металла и специальную трубку, обтянутую мелкой сеткой, которая вбивается в землю ниже плывуна не несколько метров. Так получают дополнительный слой осветленной воды без мутного осадка.

Другим вариантом «обхода» плывуна является установка металлических труб при помощи кувалдометра на глубину водоносного слоя. К трубе приваривается конус, в котором рассверливаются отверстия. После этого конус обтягивается двойным слоем капроновой ткани. Такая самодельная «насосная станция» может использоваться в случае, если толщина слоя плывуна небольшая.

Ошибки работы

1. Очень часто «закрыть» суспензию непрофессионалы предлагают круглым щитом из досок, «придавливают» который щебнем или галькой. Не стоит забывать о том, что под давлением столба воды щит опускается, оставляя между стенками бетонных колец зазор, через который песок снова поднимается, образуя мутный слой поверх такой «пробки».

2. Часто муть предлагают просто вычерпать. В результате чистой воды хватает ненадолго – суспензия и ил снова образуются на дне колодца.

3. Нередко дачникам предлагают и третьей радикальное решение в борьбе с плывунами – углубление колодца. Однако увеличивать глубину шахты без предварительной разведки (бурения) рискованно, поскольку в результате можно получить не только желтоватый цвет воды, но и неприятный сюрприз в виде «сухого колодца».

На участках, где преимущественно песчаный грунт, либо когда-то была река или озеро, на заболоченной местности застройщика может ожидать неприятный сюрприз – наличие в толще грунта плывуна. Плывуном называют песок или супесь, насыщенные водой. Проблема в том, что он отличается текучестью, разжижается под нагрузкой. Какой фундамент строить на плывуне, на что обратить внимание в такой ситуации – обо всем этом мы поговорим в данной статье.

Строительство фундамента дома на плывуне

Несмотря на то, что песок часто используют в качестве материала для подушки (о песчаной подушке читайте ), его наличие в грунте может негативно сказываться на фундаменте. Все зависит от размера частиц-песчинок. Как вы знаете, пески по фракции бывают не только крупными и средними, но встречаются также мелкие и пылеватые. Последние как раз и представляют опасность при их наличии в грунте на строительной площадке. Дело в том, что при насыщении водой они приобретают свойство текучести, что негативно сказывается на несущей способности такого грунта. Ситуацию усугубляют примеси глины, которые обычно имеются в составе плывунов. Учитывая низкое значение сопротивления влажного песчано-пылеватого грунта (см. в таблице ниже), недопустимо расположение подошвы фундамента на плывуне.

Как узнать, что в мы имеем дело с плывуном

Без геологических исследований не обойтись. Лучше всего еще перед началом строительства заказать инженерно-геологические изыскания в профессиональной фирме. Но если вы решили делать фундамент своими руками, то и на подобных услугах можно сэкономить:

• если ваши соседи по участку уже построили дом, велика вероятность, что у них имеется необходимая информация по грунту. Самый простой вариант – спросить у них;
• самостоятельное исследование грунта под будущим пятном застройки сводится к выкапыванию шурфа на глубину не ниже ГПГ либо бурение скважин. О наличии плывуна будет свидетельствовать оползание стенок шурфа, заполнение скважины пастообразной смесью «жидкого песка»;
• если при исследованиях почвы обнаружен плывун, самостоятельно узнать толщину пласта текучего грунта практически невозможно. Т.е. рассматривая в качестве основы дома фундамент на винтовых сваях или столбчатое основание, заглубленное ниже плывуна, придется раскошеливаться на профессиональные услуги

Варианты фундаментов

В целом, если речь идет о строительстве дома на участке с плывуном, в качестве его фундамента можно рассматривать едва ли не все типы – все зависит от конкретных условий:

• свайный фундамент с ростверком подходит в случаях, если известна толщина плывуна и она незначительна. В качестве опор можно использовать забивные железобетонные сваи или винтовые стальные изделия. Идея состоит в том, чтобы расположить подошву фундамента ниже залегания плывуна. Обвязка опор осуществляется ж/б ростверком;
• ленточный мелкозаглубленный фундамент можно применять в двух случаях: плывун находится на существенной глубине (больше 3 м) либо возможно устройство дренажной системы для фундамента. Последний вариант удобен на участке с уклоном – осушая плывун, мы просто нивелируем его негативные свойства;
• фундамент-плита чаще всего используется в случаях, когда нагрузка от дома значительна, а плывун находится недалеко от поверхности земли (1-2 м). В этих ситуациях экономия на устройстве вышеперечисленных типах оснований выглядит сомнительной, поэтому заливают именно плиту

Меры предосторожности при работе с плывунами

Представьте себе воздушный шарик, который наполнили водой и завязали. Как только вы проколите его, вода тут же хлынет наружу. Похожая ситуация и с плывунами: они ведут себя более-менее предсказуемо, пока находятся в толще грунта и доступ к ним ограничен вышележащими пластами. Стоит только проколоть «оболочку», текучий песок вырвется на свободу. Поэтому при разработке котлованов (или глубоких траншей) под фундамент, в местах, где возможно обнаружение плывунов, необходимо работать как минимум вдвоем: один занимается выемкой грунта, второй – контролирует процесс.

В целом, строительство фундамента на плывуне связано с теми же трудностями, которые имеют место при работе с любым другим пучинистым грунтом. Возводите ли вы фундамент на торфе , глине, суглинке или супеси – всегда нужно учитывать способность таких увлажненных грунтов вспучиваться на всю толщу по ГПГ. Поэтому предпочтение обычно отдается монолитным конструкциям, способным адекватно реагировать на местные нагрузки.

Возведение фундамента на плывуне является сложным процессом, так как здесь приходится учитывать специфику глубинного залегания почвенных слоев, перенасыщенных влагой. Необходимо проектировать строительные работы таким образом, чтобы не нарушить крайне неустойчивые образования.

В основе даннной особой разновидности почвы – вода и мелкозернистый песок, эта плавучая масса (что и обуславливает название) не приспособлена для больших нагрузок. Если неправильно спроектировать фундамент, дом может изрядно просесть. Встречаются плывуны истинные и ложные.

Истинного происхождения

Такой грунт состоит из суглинка, глинистого песка, супесей, он проявляет высокие гидрофобные свойства. Почва быстро и обильно впитывает воду, частицы характеризуются молекулярным взаимодействием. Плывуны можно узнать по специфической пленке, имеющей минимальную степень очистки. Для определения сущности почвы можно использовать внешние признаки: на дне скважины появляется «цементное молочко», когда оттуда извлекают пробу, последняя моментально расплывается. Чтобы в точности удостовериться в наличии на участке подобной почвы, пробу необходимо исследовать в лаборатории.

Яма, вырытая на такой территории, быстро заполнится водой, притом жидкость будет иметь красноватый оттенок. По мере высыхания в ней образуется плотная, тягучая масса. Подобная плавающая прослойка может стать причиной усложнения монтажных работ, так как в процессе строительства почва способна проникнуть в любые углубления. В таких условиях труднее сформировать закрытый контур.

Ложного происхождения

Основным компонентом в данном случае служит гравиевый песок. Образования не столь опасны, как в предыдущем случае, так как в составе не присутствуют крепкие молекулярные связи. Жидкость, появляющаяся на дне, обычно светлая, она быстро испаряется, в результате формируется рыхловатая масса.

Типы допустимых фундаментов для плывунов

В подобных непростых условиях специалисты проектируют ленточные, плитные и свайные основания. Каждая из разновидностей целесообразна в конкретных ситуациях, которые будут рассмотрены далее.

Ленточный

Если плывун находится не глубже 1,5 м в грунте слабопучинистого типа, оптимальным решением станет мелкозаглубленный ленточный фундамент. В том случае, когда в проекте здания предусмотрен полноценный подвал, цоколь обустраивают таким образом, чтобы он возвышался над уровнем земли (здесь нельзя погружать дополнительные конструкции в почву).

Плитный

Такое основание целесообразно на влажном и пучинистом участке, если неустойчивый слой находится достаточно глубоко. Расходы на материалы и монтажные работы в случае с плитным фундаментом будут существенно выше, по сравнению с ленточным. Но подобное решение характеризуется высокой устойчивостью и впечатляющими эксплуатационными возможностями.

Второе название строительной методики – плавающее основание. Во время заморозков и пучения почвы такой фундамент выдерживает серьезные нагрузки, так как способен смещаться вместе со строением, не приводя к повреждению последнего.

Свайный

Если плывун находится близко к поверхности, единственный безопасный выход – установка свайного фундамента. Этот вариант будет уместен только в том случае, если под водонасыщенной прослойкой имеется плотный устойчивый пласт. Условия соответствуют влажным пылеватым супесям, их крайне сложно осушить, поэтому легче установить сваи.

Преимущества решения:

• универсальность – возможность применения во всех типах почвы;
• возможность организации работ без привязки к погодным условиям;
• высокие несущие характеристики;
• ограниченный список необходимых земляных работ.

По сравнению с ленточным фундаментом, себестоимость свайного почти вдвое ниже.

Как сделать фундамент на плывуне: технологии и правила

Инструкция по возведению полностью зависит от выбранного типа основания, в связи с чем стоит привести подробное руководство относительно каждого варианта.

Строительство ленточного фундамента

После исследования участка составляют чертежи будущей конструкции, в которых указывают толщину, габариты сегментов, особенности заливки. Участок очищают от мусора и растительности, выравнивают, закладывают на нем котлован.

Чтобы предотвратить капиллярный подъем воды снизу, вводят систему горизонтального дренажа. Максимально допустимая глубина котлована – 70 см, на дне создают щебеночную подушку, сверху ее покрывают крупнозернистым песком, увлажняя и трамбуя его.

Высота опалубки должна соответствовать будущему цоколю, ее изготавливают из металла, ламинированных досок либо пластика, удобнее всего использовать разборные вариации. Полость заполняют рубероидом или гидроизоляционной пленкой, выполняют армирование.

Для заливки необходим высококачественный бетон, при его введении используют вибраторы, чтобы избавиться от воздушных пузырей. Поверхность выравнивают и оставляют для загустения минимум на 26 дней. Фундамент необходимо закрыть пленкой, чтобы предотвратить разрушительное воздействие солнца и атмосферных осадков.

Когда бетон высохнет, можно приступать к гидроизоляционным и утеплительным мероприятиям. Далее котлован засыпают песчаным грунтом.

Технология создания плитного фундамента

Чертеж конструкции составляется с учетом специфики участка. Рассчитываются толщина и размер оптимальной плиты, способ и место ее размещения. Рабочую зону расчищают, выравнивают и засыпают 50-сантиметровым слоем щебня. Заготовку тщательно трамбуют и пропитывают водой. Площадку размечают с помощью шнура и кольев.

Прокладывают поземные участки канализационных и водопроводных коммуникаций. До заливки основания выполняют все теплоизоляционные и гидроизоляционные мероприятия. Подсыпку, состоящую из пенополистирола и утеплителя, укладывают на заготовку, ее покрывают рулонной гидроизоляцией.

Опалубку формируют из панельных щитов либо досок высотой не менее 50 см. Материал должен быть прочным, способным выдержать большую нагрузку из-за веса бетона. Подготовленную поверхность застилают полиэтиленом так, чтобы стыки можно было зафиксировать с помощью скотча. Благодаря пленке бетонный раствор останется внутри опалубки, не вытечет. Такая плита в случае пучения грунта будет подвижной.

Армирование выполняют с помощью рифленых прутьев, диаметр которых находится в пределах 1,2-1,6 см. Материал укладывают в виде сетки, зоны стыков укрепляют с помощью проволоки. Арматуру укладывают на пластиковые направляющие, она должна полностью погрузиться в раствор.

Опалубку заполняют бетоном, после выравнивания воздействуют на нее вибратором. Правило поможет расправить поверхность. Если погода сухая и теплая, раствор будет высыхать в течение 3-4 недель, в холодных условиях понадобится до 6 недель. Чтобы предотвратить намокание, фундамент укрывают полиэтиленом.

С участка удаляют верхний слой примерно на 10 см, на нем создают разметку в соответствии с составленным ранее чертежом. В зависимости от типа плывуна, будущего веса и габаритов здания рассчитывают оптимальное количество вводимых свай.

Специалисты предлагают использовать металлические либо бетонные конструкции, чаще всего применяется первый вариант. Установка металлических свай проще, имеет меньшую себестоимость, притом их эффективность и надежность не уступает бетонным. Стальные сваи монтируются без привлечения спецтехники, все манипуляции можно выполнить за пару дней.

Винтовые модификации не нуждаются в предварительном бурении, в процессе их ввинчивания в почву нет риска затопления, здесь не понадобится откачка воды. Все точки внедрения прописываются в чертеже, особое внимание уделяется угловым зонам, участкам, образующим пересечение стен, несущим конструкциям.

Ввинчивание стальных вариаций могут осуществить 2 рабочих с помощью специального поворотного рычага. В процессе постоянно контролируется ровность введения. Бетонные сваи подразумевают применение техники.

После того, как будет достигнут твердый слой, сваю погружают еще на 1 метр. По мере необходимости можно осуществить наращивание конструкции. Для удаления излишков понадобится болгарка. Для введенных свай на конечном этапе обустраивают обвязку.

Меры предосторожности при работе с плывунами

При случайном повреждении водонасыщенного пласта велик риск его прорыва, в этом случае вероятно затопление котлована. Сущность плывуна напоминает воздушный шарик, в который залили воду – в герметичном виде изделие не опасно, но во время разрыва поток невозможно контролировать.

Чтобы свести к минимуму неблагоприятные последствия, необходимо придерживаться рекомендаций профессионалов:

• укрепить с помощью деревянных щитов откосы траншей и котлованов;
• поручить одному из работников отслеживание с возвышения всех этапов работы на площадке, чтобы он в случае чрезвычайной ситуации мог предпринять экстренные меры;
• в удобном месте установить лестницу, которая позволит быстро подняться на поверхность, если возникнет разрыв.

Чтобы предотвратить появление проблем впоследствии необходимо тщательно исследовать застраиваемый участок. Профессиональное изучение поможет раскрыть грунтовые условия, на основе полученной информации выбирают экономически оправданный и безопасный алгоритм строительства.

Способы борьбы с плывунами

Чтобы построить фундамент дома на плывуне, нужно выбрать оптимальную из трех методик:

• формирование ограждений из шпунтовых стен;
• фиксация зоны залегания неустойчивого грунта;
• искусственное осушение.

В последнем случае организуется открытая откачка воды. Если пласт находится на глубине не более 600 см, лучше взять на вооружение иглофильтры, если уровень залегания ниже, понадобятся электродренажные аппараты.

Шпунтовые стенки способны перекрыть слой плывуна, они создают давление, ведущее к сдерживанию нагрузки. Шпунтованную доску вводят в почву до 10 м, если использовать металлическую продукцию, ее можно поместить до отметки 35 м. Этот способ нельзя использовать, если возле плывуна есть плотные слои грунта.

Фиксацию плывуна можно организовать тремя методами – замораживанием, силикатизацией либо цементацией. Наиболее эффективна силикатизация – в этом случае в почву закачивают жидкое стекло, что способствует увеличению прочности основания, ликвидации подвижности грунта. Замораживание крайне ненадежно, даже после воздействия мощных холодильных установок плывун в скором времени оттаивает.

Обязательный шаг – создание полноценной дренажной системы, залегающей ниже проблемного уровня. Плывун состоит из объединенных водой мелких частиц, дренаж способствует осушению этого участка, структура грунта обретает прочность. Во время эксплуатации строения важно периодически ревизировать систему – это ключевая мера безопасности.

Если плывун находится ниже уровня промерзания грунта, допустима установка ленточного монолитного основания с мелкой закладкой, здесь обязательным элементом станет гравийная засыпка. Если плывун расположен ниже 50 см от поверхности и имеет незначительную толщину, можно установить свайный фундамент (под водоносным слоем должна быть твердая почва).

Плывунами называют водонасыщенные рыхлые породы, обычно пески, которые при вскрытии различными горными выработками разжижаются, приходят в движение и ведут себя подобно тяжелой вязкой жидкости.

Плывунные свойства, кроме песков, при определенных условиях могут проявлять пылеватые суглинки, супеси, т. е. породы, обладающие значительной пористостью.

Основной причиной проявления у пород плывунных свойств является гидродинамическое давление поровой воды, которое создается в результате перепада (градиента) давления грунтовых вод при вскрытии котлована (траншей и т. п.). В связи с обычно малой водопроницаемостью плывунных пород гидравлический градиент вызывает фильтрационное давление на частицы породы, обусловливая их движение по направлению градиента или, иначе говоря, в сторону разгрузки, в котлован. Для определения критического значения градиента фильтрации / кр, при котором порода переходит в плывунное состояние, рекомендуют формулу

где р - плотность породы; п - пористость.

В плывунном состоянии породы утрачивают всякие структурные связи. Частицы переходят во взвешенное положение, т.е. по существу, плывуны имеют в этот момент плотность некоей вязкой жидкости.

Интенсивность плывунных явлений в породах зависит от величины градиента, гранулометрического и минерального состава формы частиц, плотности породы и ряда других факторов.

Плывуны, находящиеся в покое, слабо отдают воду и маловодопроницаемы.

Плывуны разделяют на ложные (псевдоплывуны) и истинные.

Ложные плывуны - это породы, не имеющие структурных связей, обычно в виде различных песков. Переход в плывунное состояние происходит под действием высокого гидродинамического давления потока подземных вод. Коэффициент фильтрации достигает 1-2 м/сут и более. Частицы породы находятся во взвешенном состоянии. Трение между ними сводится к нулю. Пески этого вида плывунов очень легко оплывают. Плотность в безводном состоянии колеблется от 1,5 до 1,75 т/м 3 . Вода светлая или слабо мутная. Взвешивающее действие воды при определенных условиях проявляется также в песках некоторых морских побережий, образуя так называемые зыбучие пески. Под действием гидродинамического давления во взвешенное состояние могут переходить не только пески, но некоторые другие рыхлые породы.

Характерной особенностью ложных плывунов является довольно легкая отдача ими воды. При высыхании они образуют рыхлую или слабо сцементированную массу.

Истинные плывуны - это породы с коагуляционными или смешанными связями в виде глинистых песков, а также супесей, суглинков. Структурные связи обусловлены присутствием глинистых (менее 0,001 мм) частиц с высокими гидрофильными свойствами. Переход в плывунное состояние определяется невысоким гидродинамическим давлением и присутствием притягивающих к себе влагу (гидрофильных) глинистых частиц. Вокруг этих частиц формируются пленки связанной воды, что ослабляет структурное сцепление и уменьшает водопроницаемость пород. Значения коэффициента фильтрации очень низкие - от 0,005 до 0,0001 см/с.

Плотность истинных плывунов в безводном состоянии равна 1,8-2,2 т/м 3 . Разжижение плывунов происходит при влажности, меньшей полной влагоемкости. Глинистые частицы окрашивают воды в серовато-молочный цвет. При высыхании истинные плывуны вследствие склеивающего действия глинистых частиц обра-

зуют довольно сильно сцементированные массы. Характерной особенностью истинных плывунов является слабая отдача воды. Они «плывут» в основном за счет физически связанной воды.

Есть некоторые данные (В.В. Радина, 1975), что в истинных плывунах на имеющейся в них органике развиты колонии микроорганизмов, продукты жизнедеятельности которых способствуют проявлению плывунных свойств.

В строительной практике важно определить способность породы переходить в плывунное состояние и вид плывуна. Это можно сделать по ряду внешних признаков и на основе лабораторных анализов.

Склонность породы переходить в плывунное состояние можно установить по величине водоотдачи, высокой пористости (более 43 %), по гидрофильное™ глинистых частиц и другим факторам. В полевых условиях способность к плывунности пород устанавливается по образованию в скважинах при бурении водопесчаных «пробок».

Наиболее сложно определить вид плывуна. Для этого необходимо изучить весь комплекс инженерно-геологических и гидрогеологических условий. Можно также использовать некоторые внешние признаки. Так, истинный плывун в котлованах дает скопление воды в виде «цементного» молока. Песок, взятый из котлована, имеет вид маловлажного грунта, воду не отдает и постепенно оплывает в лепешку.

Плывуны осложняют строительство. Они создают большие трудности в проходке строительных выработок, стремясь заполнить выработанное пространство. При условии замкнутого пространства плывуны могут быть надежными основаниями, но создать такой контур трудно. Возможно выпирание плывунов из-под фундаментов, что вызывает оползни, провалы поверхности, деформацию зданий и сооружений. Открытый водоотлив из котлованов опасен проявлением суффозии на окружающей территории. Опасна подрезка склона, дающая выход плывунам. Примером может служить случай со 100-метровым трамплином на Воробьевых горах в Москве. После строительства трамплина строители начали подрезать грунт в нижней части склона, чтобы придать ему необходимую кривизну для безопасного приземления лыжников. Были вскрыты плывуны, которые стремительно заполнили выемку и затопили экскаватор и вызвали оседание откоса. Плывуны очень чувствительны к вибрации и динамическим ударам, даже на значительно удаленных расстояниях от места возмущения.

Борьба с плывунами сложна и не всегда принятые меры дают желаемые результаты. В таких случаях приходится отказываться

от устройств котлованов и применять свайный вариант фундаментов или подошву фундамента не доводить до слоя плывунных пород. В выборе метода борьбы важнейшее значение имеет вид плывуна.

Все способы борьбы с плывунами можно разделить на 3 группы:

• искусственное осушение плывунных пород в период строительства (открытая откачка воды из котлованов, иглофильтры и др.);
• ограждение плывунов путем создания шпунтовых стен (рис. 164);
• закрепление плывунов путем изменения их физических свойств (силикатизация, цементация, замораживание и т. д.).

Для ложных плывунов применимы все способы борьбы. В борьбе с истинными плывунами можно использовать ограждение, замораживание и электрохимическое закрепление. При проходке подземных выработок используют повышенное давление, уравновешивающее давление воды плывуна.

Возможность осушения плывунов зависит от их коэффициента фильтрации. При к ф > 1 м/сут откачку воды производят из скважин; при к ф 1,0...0,2 м/сут следует использовать специальные установки - иглофильтры, позволяющие произвести осушение до глубины 5-6 м, и при иглофильтрах особой конфигурации-до 12-15 м и более. При к ф

Строительный котлован от плывуна можно оградить шпунтовой крепью , задача которой - прорезать слой плывунной породы и принять на себя ее давление. Забивка деревянного шпунта ограничивается глубиной 6-8 м, металлического - 20-25 м. При наличии галечников и прослоев плотных грунтов (мергели и др.) погрузить шпунт не удается.

Рис. 164.

Замораживание плывунов является временным и ненадежным мероприятием. Для этого используют или морозное время года, или специальные холодильные установки. В зимнее время проходку котлованов проводят поэтапно, после каждого периода промораживания грунта на глубину 20-30 см. Искусственное замораживание осуществляют вокруг котлована путем циркуляции в скважинах раствора СаС1 2 , охлажденного до - 20-40 °С. Это создает вокруг котлована зону замороженного водопроницаемого грунта.

Силикатизация - нагнетание в плывуны жидкого стекла. Это возможно при достаточно высокой водопроницаемости плывунов (кф > 0,5 м/сут). Силикатизация требует больших затрат, но весьма эффективна.

Правильное и своевременное применение тех или иных мер борьбы с плывунами позволяет успешно осуществлять строительные работы.