Консультации строителя онлайн.


Строительство фундамента на глубоких залежах торфяного грунта методом пригрузки

Строительство фундамента на глубоких залежах торфяного грунта методом пригрузки

Как построить фундамент для дома, если торф залегает на большую глубину?
Что делать застройщику, если он обнаружил, что в диапазонах глубин экономической рентабельности отсутствуют минеральные грунты с хорошей несущей способностью для опоры на них свайного фундамента или для глубокой выторфовки?  Есть несколько способов устройства фундаментов и в этих случаях, выбор которых зависит от типа торфяной болотистой почвы: Существуют несколько типов болот:
Болото I типа – заполненные болотными грунтами, прочность которых в природном состоянии обеспечивает возможность возведения насыпи высотой до 3 м без бокового выдавливания слабого грунта.
Болто II типа – содержащие в пределах болотной толщи хотя бы один слой, который может выдавливаться при интенсивном устройстве насыпи высотой 3 м, но не выдавливается при постепенном приложении нагрузки.
Болото III типа – которое содержащит в пределах болотной толщи хотя бы один слой, который выдавливается при возведении насыпи высотой до 3 м при любой интенсивности работ.

На болотах I и II типа можно устраивать постоянные пригрузки методом выторфовки (создание "ванн" с пригрузкой песчаными подушками), а на болоте III типа требуется предварительное отжатие выдваливаемых слоев грунта поверхностной насыпью.2

Вариант устройства фундамента для дома на торфе с постоянной пригрузкой позволит терпеливому застройщику существенно сэкономить или выйти из неразрешимой ситуации, когда традиционные фундаменты построить невозможно. Способ временной и постоянной пригрузки торфяного грунта широко применялся в СССР при строительстве дорог на болотах, и в настоящее время применяется при строительстве домов на болотистых грунтах, как в Скандинавии, так и в Малайзии1, где также много болотистых грунтов. Способ пригрузки как метод строительства фундаментов на торфяных грунтах рекомендуется в  пункте 6.4.23 СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений».

Строительство фундамента на глубоком торфе методом пригрузки ведется в две фазы с перерывом на 8-12 месяцев (можно и меньше, но для надежности исполнения будем говорить о длительных сроках перерыва между фазами строительства фундамента на торфе).
Суть метода состоит в том, чтобы вызвать ускоренную консолидацию подлежащего торфа в зоне восприятия нагрузок, передаваемых от здания. Для этого, предварительно исследовав свойства торфа, определяют необходимую величину нагрузки, которая за определенное время вызовет прогнозируемую осадку и уплотнение торфа, которая уже не будет значительно прогрессировать после постройки здания.  На первом этапе строительства фундамента на торфе методом постоянной пригрузки, расчищают строительную площадку, устраивают временную рабочую насыпь и приступают к устройству песчаных дрен (если торф насыщен водой). Для этого в торфе бурятся скважины диаметром 30 см на глубину до 4 метров, которые заполняют крупным песком или смесью крупного песка и негашеной извести. По этим дренам будет отводиться несжимаемая при компрессии под нагрузкой влага. Дрены устраиваются с шагом 1,2 -1,8 метра в вершинах квадратов или в шахматном  порядке по всей площади планируемой пригрузки и вокруг нее.

См. СП 50-101-2004 6.4.32. При толщине слоев органо-минеральных и органических грунтов, превышающей 3 м, их рекомендуется уплотнять с использованием вертикальных дрен. План расположения дрен, их сечение и шаг устанавливают расчетом из условия 90 % консолидации основания или в зависимости от назначаемых сроков уплотнения строительной площадки. В плане дрены располагают в углах квадратов или равносторонних треугольников с шагом: для песчаных дрен 1,5 - 3 м, для дрен заводского изготовления 0,5 - 2 м.

Рисунок 1. Первая фаза строительства фундамента на торфе способом постоянной пригрузки песчаной подушкой: вертикальное дренирование торфа.

строительство фундамента на торфе постоянной пригрузкой

 

Затем производится экскавация и удаление торфа из объема, который будет заполнен песком для постоянной пригрузки торфа. В практике дачного строительства глубина экскавации может составить 1,5-2 метра. Размер экскавации должен быть как минимум на величину значения глубины шире пятна застройки.   Получившуюся «ванну» выстилают геотекстилем, с нахлестом соседних полотен не менее 50 см и закрепляют  напуски геотекстиля на грунте костылями. Готовую пригрузочную экскавацию заполняют сухим средним или крупным песком «с горкой» и оставляют на определенное время. Если дрены выполнены с шагом не более 1,2 -1,8 метров, то время требуемой консолидации торфа под нагрузкой составит от 4-х до 8 месяцев.  В практике эмпирического строительства лучше выждать 10-12 месяцев, тем более, строительство в России ведется сезонно.

Рисунок 2. Первая фаза строительства фундамента на торфе способом постоянной пригрузки песчаной подушкой: создание пригрузочной песчаной подушки.

пригрузка торфа

На следующий год после консолидации торфа и его осадки производится досыпка песка при необходимости, его утрамбовка и постройка выбранного вида фундамента (плита, МЗЛФ). Под плиту целесообразно создать дополнительную насыпь, позволяющую поднять постройку и создать дренажные  уклоны для отвода осадков.

Рисунок 3. Вторая фаза строительства фундамента на торфе способом постоянной пригрузки песчаной подушкой: устройство насыпи и строительство плитного фундамента.

фундамент на пригрузке песчаной подушкой

 

Рисунок 4. Схема устройства выторфовки и замены торфяного грунта.

устройство насыпи на песчаной подушке пригрузки торфа

 

Для застройщиков, которые не могут ждать год, и хотят возвести небольшую постройку сразу, норвежские инженеры предложили варианты плавающего фундамента – плота для строительства на торфяном грунте3.  Фундамент представляет собой утепленный изнутри железобетонный короб, заполняемый сухим песком, либо экструдированным пенополистиролом. Высота короба над поверхностью земли выбирается в соответствии с планируемой осадкой, которая может составить от 15 до 150 см в случае с заполнением бетонного короба песком, и быть минимальной при заполнении короба ЭППС.

Рисунок 5. Песчаная подушка на месте выторфовки глубиной 2 метра.

плавающий фундамент на торфе

 

Посмотрите отчет о строительстве свайно-ростверкого фундамента на торфе.

1 Bujang B.K. et al.Geotechnics of Organic Soils and Peat. CRC Press, 2014.

2 Строительство земляного полотна для автомобильных дорог. СТО Нострой, 2011.


3 Small House Construction in Muskeg & Bog / Alaska Building Research Series HCM-01556. The University of Alaska Fairbanks, 2005.