Буронабивные сваи и столбчатый фундамент на торфе

При строительстве в Ленинградской области на территориях бывших болот часто возникает вопрос, как правильно устроить фундамент на торфе. В нашем случае пробное бурение и последующее копание показало, что на глубину до 40 см залегает рыжий свежий торф, до глубины 1 м. 80 см идет перепревший бурый торф, далее 20 см - иловые донные отложения (сапропель) и только затем - слежавшийся материковый песок. Плотный слой песка идет на 30 см. Его сменяет слой водонасыщенного мелкозернистого песка идущий вниз на глубину несколько метров. Срез верхних слоев представлен на снимке вверху.

Мы собираемся воздвигнуть на этом грунте дом с весом и расчетной нагрузкой около 100 тонн (1 этаж + мансарда). Какой же тип фундамента предпочесть? Для состоятельных клиентов не считающих деньги можно смело предложить полную выторфовку котлована, с отсыпкой песком и гравием и устройство ленточного или плитного фундамента. Способ отличный и надежный. Недостаток заключается только в стоимости - в нашем случае только бы на песок ушло бы около 220 кубов песка (11 x 10 метров х 2 метра) - то есть 37 КАМАЗов по 3500 рублей = 129 500 рублей. Чтобы сэкономить, можно было бы предложить и другой вариант - плавающая монолитная плита на метровой песчаной подушке, уложенной по геотекстилю - то есть фундамент плита. В этом случае экономится половина песка. Однако, мы предпочли наименее трудозатратный способ - устройство буронабивных свай для столбчатого фундамента с устройством ростверка. Можно было бы использовать технологию ТИСЭ, но в торфе с обилием корней выбурить расширение внизу довольно затруднительно. Поэтому, мы решили использовать обычный садовый бур диаметром 30 см для бурения 37 скважин . ( по технологическим соображениям количество скважин было увеличено до 44). Для увеличения опорной площади угловые столбы было решено сделать с основанием по бетонной подушке размером 80 х 80 см и толщиной столбов 40 см. Стоимость такого бура около 4000 рублей. Как выглядит сам бур и процесс бурения видно из нижеприведенных снимков:

Пробурив скважины до твердого материкового песка, мы столкнулись с двумя проблемами: грунтовыми водами, которые быстро наполняли скважины и выбором материала для опалубки свай. Некоторые строители льют бетон прямо в скважину без опалубки, а вода вытесняется наверх более тяжелым раствором. Нам показалась такая методика не очень правильной: во первых, молоко раствора может быть лекго вымыто из сваи., во-вторых - бетон сваи окажется в непосредственном соприкосновении с достаточно агрессивнной кислой средой тофяного грунта. Что можно было бы использовать в качестве опалубки? Пластиковые трубы, асбоцементные трубы, картонную опалубку для столбов, витые вентиляционные короба. Однако, все эти материалы оказались достаточно дороги, обходясь минимум по 400 рублей на столб. Асбоцементная труба также имеет тенденцию лопаться при попадании внутрь воды и замерзании. Особенно порадовали продавцы картонной опалубки , предлагавшие свой товар по 1000 рублей за метр. Мы остановились на самодельной опалубке из отрезка сварной сетки, на которую крепилась туба из рубероида. Вначале мы хотели применять сетку по всей длине столба, однако быстро поняли, что достаточно лишь отрезка высотой 30 см, чтобы задать форму горловине и держать нагрузки от бетона на участках выше уровня земли. Вот что у нас получилось:

Нижняя свободная часть рубероидной опалубки распирается раствором при заливке и распределяется по стенам скважины. Воду мы откачивали из каждой скважины непосредственно перед заливкой насосом для грязной воды, а затем - вычерпывали ведром на шесте. Перед заливкой мы связали армирующий каркас из трех арматурин , установили рубероидную опалубку и приступили к заливке. В итоге получилось свайное поле с четырьмя можными угловыми столбами, которые были отсыпаны песком, после того как была удалена опалубка. Вся площадь свайного поля также была отсыпана песком до нужного уровня, пролита водой и утрамбована.

На выпусках арматуры был связан арматурный каркас для ростверка . (См. Как вязать арматуру) Мы использовали 12-ю арматуру в три хлыста в нижнем слое и в три хлыста в верхнем слое. Арматура крепилась к поперечинам привязанным к выпускам арматуры на столбах, и обвязывалась прямоугольниками из проволоки 6 мм через каждые 30 см. Стыки арматуры связывались с напусками 30-50 см. Расход арматуры исходя из длин и веса можно посчитать по приведенным таблицам веса арматуры.Опалубку для ростверка сделали комбинированной - наружный контур из пенополистирола толщиной 5 см. Все внутренние стенки опалубки из доски 2,5 см . Под дымоходы, планируемые из кирпича, сделали фундаменты усиленные двутавром и консольной конструкцией.

После того, как ростверк был выставлен, мы приступили к заливке. Вместо дорогого отечественного цемента марки М400 мы использовали датский белый цемент марки М700, который оказался еще и дешевле продукции наших родных монополистов. Цемент этот набирает треть прочности уже на вторые сутки. Мы провели сравнительные испытания отливок из цементно песчаной смеси . Результаты взаимного столкновения двух отливок вы видите на снимках. В нашем случае на 8 м3 ростверка ушло 2,2 тонны цемента М700, то есть 275 кг на метр кубический. Мы, честно говоря, немного перезаложились - достаточно было бы и 225 кг на куб- это норма для цемента М500. Раствор "встал" в опалубке уже через 8 часов после заливки. Заливка производилась слоями по кругу, но за один рабочий день. Трамбовали раствор в опалубке вручную. Хотя лучше было бы использовать глубинный вибратор как здесь.Мешали раствор обычной бетономешалкой. Бригаде из 8 человек понадобилось 10 часов с перекурами и обедом для заливки такого объема. На заливку столбов ушло 6 м3 бетона.

После заливки - на вторые сутки мы старательно поливали водой ростверк каждые 4 часа. Теперь наш фундамент мы оставим выстаиваться. Через 7 дней мы начнем наносить горизонтальную гидроизоляцию и готовится к залитию плиты перекрытия под частью дома. Об этом мы напишем отдельно.

Cколько выдерживать фундамент до начала производства строительных работ на нем?
Начинать возведение стен можно при наборе бетоном 70% прочности. При температуре воздуха + 20 С 70% расчетной (минимальной) прочности бетона достигается на 7 сутки, 100 % - 28 сутки при нормальных условиях (20+-3 град С и влажностью 90-100% - фундамент надо поливать водой и закрывать пленкой - предупреждая испарение воды). С течением времени прочность растет и достигает на 360 сутки 167% при водо - цементном отношении 0,7.
Если температура воздуха + 20 С и не опускается по ночам ниже - то выжидать нужно 7-10 дней. Если температура воздуха +10 С - то выжидать следует уже 20 дней. Имейте в виду, что ночные температуры могут сильно отличаться - в этом случае имеет смысл ориентироваться на среднесуточною температуру, а не на дневную.
Интересно, что прочность бетон набирает до 50 лет, после чего прочность бетона опять начинает снижаться. Известковая же кладка набирает свою прочность столетиями. Ниже приведен график набора прочности бетоном на основе портландцемента М-400.

Видео строительство фундамента по технологии ТИСЭ.
При просмотре обратите внимание, что арматура в ростверке связана в углах неправильно - нет напусков с загибом, равно как и выпуски арматуры из фундаментных столбов не загнуты и не связаны с прутами арматуры ростверка. (несмотря на то, что в руководстве по ТИСЭ на 178 стр. написано, что арматуру связывать не надо - это неправильно!)

Дешевый народный способ устройства фундамента на торфе

Народный и дешевый способ устройства фундамента широко распространен для легких каркасных или деревянных домов. Однако, со строительной точки зрения, подобная конструкция слишком слабо сопротивляется силам морозного пучения и подвижкам грунтов, поэтому использовать ее можно только осознавая возможные риски от неравномерных подвижек вашего строения.
Итак, как сделать дешевый фундамент на слабонесущем грунте: производится выторфовка грунта в идеальном случае до материковых осадочных пород или как минимум на 1 метр глубиной. Размеры ямы 1,5 x 1,5 метра. Яму выстилают геотекстилем или при его отсутствии любым синтетическим материалом, который способен пропускать воду (например полипропиленовой мешковиной). Яма засыпается щебнем с песком, которые проливаются водой и тщательно трамбуются трамбовкой.
Поверх засыпки отливается бетонная армированная площадка размером 1 на 1 м и столб-опора для деревянной или металлической обвязки. Вот собственно и все. Может повезти и домик будет стоять хорошо, а может и нет.