Фундамент на болоте и торфянике для строительства дома – очень тяжелый случай. Построить дом на торфе очень сложно, но… невозможного для строителя – нет. Что плохого в болотистых местностях и торфяниках – это наличие заболоченных грунтов, перенасыщенных влагой, имеющих в составе как органическую массу, так и мелкозернистую структуру. Все это располагает к образованию как истинных, так и ложных плывунов. Все болотные грунты зимой пучит, а весной грунтовые воды поднимаются и их размывают. Мощность пластов слабых болотистых грунтов зачастую оказывается слишком большой, и устройство свайных фундаментов может стать не просто неэкономичным из-за глубокого залегания слоя плотного грунта, но и невозможным для частного строителя технически.
Типы фундаментов на болоте и торфянике
В случае, если заболоченный грунт имеет толщину не больше двух метров, и геологические исследования это подтвердили, более экономичным будет фундамент на буронабивных сваях или по технологии ТИСЭ, аналогично фундаментам на плывунах небольшой мощности. Глубина заложения свай в этом случае принимается ниже слабых болотных грунтов (но не выше ГПГ), условие опирания сваи на твердые слои грунта обязательно. Уширение - пятка на концах свай не позволяет силам морозного пучения выдавить их из земли. Устройство обвязки – ростверка по верху свай уменьшает горизонтальные подвижки и придает жесткость фундаментной конструкции.
Для оснований с любой глубиной заболоченного грунта подходит монолитная плавающая плита. Это единственный фундамент, который благодаря своей конструкции не борется с грунтами основания, а двигается вместе с ними. Цельная плита поднимается и опускается при горизонтальном движении грунтов, сохраняя цельной и свою конструкцию, и строение, на нее опирающееся.
Но это не отменяет необходимости снижения влияния на плиту грунтовых вод. Создание высокой подушки из песка, ПГС или щебня - обязательное условие надежной работы фундамента. Подушка выполняет несколько задач – служит дренирующим слоем, амортизатором и распределяет неравномерные нагрузки от грунтов основания на монолитную плиту.
Технология плитного фундамента на подушке
Расчистка площадки строительства, уборка мусора, срезка верхнего слоя растительного грунта, если он есть. Заглубление лучше не делать, чтобы не создавать условий для затопления. Нижний слой подушки часто делают из строительного мусора – бетонного лома, камня и т.п., так как материала понадобится много. Высота подушки нужна не менее метра. Лучший материал – лещадный щебень крупных фракций. После отсыпки подушка должна пройти период самоуплотнения – не менее года. Механическое уплотнение щебня возможно только прокаткой тяжелой техники.
Щебеночную поверхность планируют и устраивают бетонную подготовку из бетона М100 толщиной 100 мм. Подготовка служит только для выравнивания основания под плитный утеплитель, поэтому ее можно выполнять как из тощего бетона, так и из раствора. Подготовку оставляют до полного схватывания - от суток до трех, в зависимости от температуры воздуха.
Устройство теплоизоляционного слоя из плитного утеплителя – экструдированного пенополистирола или пеноплекса толщиной 100 мм. Пенопласт для этой цели применять намного хуже, так как во влажной среде и под нагрузкой он прослужит недолго. По утеплителю настилают плотный геотекстиль в один слой, с нахлестом 150 мм. Полосы геотекстиля должны быть надежно скреплены сваркой. Данный слой нужен для обеспечения сохранности гидроизоляции.
Для устройства гидроизоляции применяют полимерные диффузионные пленочные мембраны. Свойства мембран позволяют им не только пропускать влагу из фундамента за счет структурного строения и паропроницаемости, но одновременно перекрывать доступ к фундаменту грунтовым водам и капиллярной влаге. Укладывают мембрану, начиная от края площадки, складки и перекосы устраняют. Полосы укладывают встык с воздушным карманом и закрепляют сваркой, специальным сварочным аппаратом для сварки полимерных рулонных материалов. Возможно применение строительного фена. Конструкция шва - внахлест с воздушным карманом шириной 20-25 мм, ограниченным двумя параллельными непрерывными швами. Перед проверкой герметичности шва торцы кармана сваривают.
Для проверки герметичности и прочности шва необходим компрессор, манометр с клапаном и шланг с иглой. Иглу вводят в воздушный карман и нагнетают воздух до определенного давления. Давление для проверки мембран толщиной до 1,5 мм достаточно 1,5 атм, для мембран толщиной 2 мм – 2 атм. Время выдержки – 20 минут, все это время давление не должно снижаться. Если наблюдается снижение давления – шов проваривают еще раз и повторяют проверку. После того, как вытащили иглу, место прокола заваривают «заплаткой» из материала мембраны. Качество гидроизоляции – одно из обязательных условий надежной работы фундаментной плиты в условиях высоких агрессивных вод на заболоченной местности.
На мембрану сверху укладывают еще один слой геотекстиля со сваркой швов. На слой геотекстиля укладывают слой толстой полиэтиленовой пленки, проклеивая все стыки двусторонним скотчем. Выполненный многослойный пирог под плитой выполнит несколько задач: даст ей возможность «скользить» на основании, обеспечит ее гидроизоляцию и защитит бетон от локальных механических усилий.
Устройство опалубки плиты. Возможно применение как деревянных элементов – доски и бруса, так и несъемной пенополистирольной опалубки, которая обеспечит плите дополнительную боковую теплозащиту. Опалубку выставляют по уровню и раскрепляют подкосами из бруса или доски. Для крепления деревянной опалубки используют гвозди и саморезы, причем шляпки должны быть внутри опалубки. На опалубке отмечают верхнюю границу бетонирования плиты. Опалубка должна быть прочной и выдержать всю динамику бетонирования, заливку смеси и ее уплотнение. Перед началом бетонирования опалубку и все элементы крепления еще раз проверяют на прочность и устойчивость.
Армирующий каркас для плиты, работающей на грунтовом основании в условиях заболоченных грунтов, назначают усиленной прочности. Используют для рабочих стержней только арматуру периодического кольцевого или четырехстороннего серповидного профиля. Диаметры и шаг стержней назначаются по расчету, в зависимости от веса дома и районных ветровых и снеговых нагрузок. Примерный диаметр рабочей арматуры 16-18 мм.
Соединять арматурные стержни предпочтительно способом вязки, проволокой или пластиковыми хомутами. Объемы вязки значительны и потребуют много времени, поэтому практично будет приобрести крючок-полуавтомат. Нижний ярус рабочей арматуры устанавливают на фиксаторы – пластиковые стульчики. Фиксация необходима для выдерживания защитного слоя. Применение в качестве фиксаторов дерева, камня и прочих подсобных материалов снизит себестоимость крайне незначительно, но на прочности бетона плиты скажется отрицательно. Кирпич, особенно силикатный, в качестве фиксаторов применять недопустимо.
Непрерывное бетонирование плиты – основное условие ее прочности и долговечности. Заливать плиту необходимо в одну смену, не допуская образования рабочих (холодных) швов. Все швы плиты – слабые места и возможные участки деформаций. Приготовление бетона своими силами в таких объемах едва ли рационально, да и вряд ли возможно. Бетонную смесь практичнее заказать готовую. Для укладки бетона нужна техника, при большой площади плиты возможно – бетононасос. Укладку производят с вибрированием глубинными вибраторами и виброрейкой. Вибрирование не заканчивают, пока из бетонной смеси не прекратится выделение пузырьков воздуха или не появится на поверхности цементное молочко.
Уход за бетоном очень важен. В течении 28 суток бетону создают условия для твердения – обеспечивают оптимальную температуру и влажность, а так же защиту от механических воздействий, солнечной радиации и ветра. Первые сутки, до схватывания, бетон нужно защищать также и от дождя. После схватывания бетон нужно поливать водой и защищать от испарения укрытием впитывающего воду материала – геотекстиля, мешковины, а сверху – толстой полиэтиленовой пленкой. При значительных перепадах среднесуточных температур необходимо укрывать бетон на ночь теплоизолирующим материалом.
Оптимальная относительная влажность для бетона, набирающего прочность – 90 - 100%, температура – 18⁰С - 20⁰С. При температуре воздуха свыше 25⁰С бетон нужно охлаждать поливом водой во избежание появления температурно-усадочных трещин. Поливают бетон и все доступные поверхности опалубки, причем полив нужен постоянный, а не периодический.
Через 28 суток выполняют боковую гидроизоляцию фундамента и горизонтальную гидроизоляцию – по верху плиты. Перед нанесением обмазочной гидроизоляции готовят поверхность – обеспыливают, при наличии раковин и трещин заделывают их цементно – песчаным раствором, затем наносят праймер или проникающую грунтовку для улучшения адгезии, за два раза. После полной просушки выполняют обмазочную гидроизоляцию битумной или битумно – полимерной мастикой. Боковые поверхности фундаментных плит, залитых в съемной опалубке, дополнительно теплоизолируют плитным утеплителем – пеноплексом или экструдированным пенополистиролом на клею, реже применяют напыляемый пенополиуретан. Теплоизоляция в данном случае не только выполняет свою прямую функцию, но и служит защитным слоем для гидроизоляции, предохраняя ее от механических воздействий, а также дополнительной гидроизоляцией. Надежная гидроизоляция бетона в условиях работы фундамента на болотистых водонасыщенных грунтах - обязательное условие для долговечности плиты.
Монолитная плавающая плита для строительства дома на торфянике и заболоченном основании – вариант надежный и проверенный. Экономически – плита один из самых затратных фундаментов, и требует как значительных материальных, так и немалых трудозатрат. Но по надежности в эксплуатации плитный фундамент не имеет равных, при условии правильной технологии работ и применения качественных материалов. И конечно, все расчеты по назначению толщины плиты и густоты армирования лучше доверить специалистам.
