Отсыпка под фундамент на плывуне. Фундамент на плывуне – в чем опасность, способы борьбы, особенности возведения

Плывуном, как известно, принято называть насыщенный водой грунт, способный свободно растекаться (оплывать) в толще земли. По своему составу это образование напоминает густую смесь с высокой степенью вязкости, состоящую из грунтовых вод, глины и песка. Подготовка фундамента на плывуне своими руками потребует от исполнителя наличия определённых знаний и навыков в проведении земляных работ.

Перед принятием решения по будущему фундаменту строения необходимо тщательно обследовать состав почвы на участке предполагаемого строительства. Для проведения подобных изысканий лучше всего пригласить специалистов, что позволит вам избежать ошибок в расчетах. Помимо этого, всю необходимую информацию по фактическому составу почвы вы сможете получить у соседей по участку (желательно у тех, кто совсем недавно закончил строительство дома).

Что касается самостоятельной разведки участка, то вы можете исследовать грунт путём бурения скважины (при помощи имеющихся в вашем распоряжении подручных средств) или после его глубинного ручного вскрытия. При этом о наличии плывуна в шурфе будет свидетельствовать появление в отработке жидкой смеси глины и песка, а также сильное оползание его стенок и проседание отдельных участков земли. Кроме того, в ходе комплексного обследования вы должны получить все необходимые данные, касающиеся таких характеристик обустраиваемого участка, как:

глубина промерзания насыщенного водой грунта;
данные по залеганию грунтовых вод;
толщина самого плывуна (глубина его расположения).

Опираясь на эти данные, вы сможете выбрать тип фундамента, который соответствовал бы основным проектным требованиям. Из всех возможных вариантов самостоятельного обустройства фундамента на плавуне реально осуществимыми представляются следующие виды опорных конструкций:

ленточные фундаментные основания (при глубине плывуна не более 1,5 метра);
опорные фундаменты на основе железобетонных плит;
ростверковые свайные основания.

Использование ленточного фундамента

При толщине плывуна менее 1,4 метра можно воспользоваться вариантом подготовки малозаглубленного ленточного фундамента. Для реализации этого проекта в первую очередь вам следует подготовить траншею глубиной порядка 0,6-0,7 метра, дно которой засыпается слоем щебня и песка (т.е. подготавливается так называемая подушка). Кроме того, вам необходимо будет вырыть дренажную канаву, располагающуюся рядом с фундаментом будущего строения (на глубине чуть ниже подошвы последнего).

Для этого вам нужно будет подготовить еще одну траншею, прокладываемую параллельно основной. Дно дренажной канавы также закрывается подушкой из гравия и песка, на которую затем укладывается слой геотекстиля. Поверх материала размещаются сточные трубы, имеющие прямой выход к специальному инспекционному колодцу, обеспечивающему возможность проведения профилактических мероприятий. В завершении работ траншея с уложенными в ней элементами дренажа засыпается слоем песка и гравия.

Обустройство фундаментной траншеи начинается с подготовки внутренней опалубки, для изготовления которой используются обычные доски или готовые щиты.

Обратите внимание!
Открытые стенки опалубки необходимо проложить рубероидом, играющим роль гидроизоляции.

Подготовка и заливка бетона осуществляется в соответствии с общепринятыми правилами и нормами, оговоренными в соответствующих документах.

Подготовка плитного и ростверкового оснований

К преимуществам фундамента плитного типа можно отнести следующие его отличительные характеристики:

способность выдерживать повышенные нагрузки;
отсутствие деформаций при значительных перепадах температур;
возможность применения на влажных почвах с глубоким залеганием плывуна.

Монолитную плиту рекомендуется использовать при возведении значительных по объёму строений, примером которых может служить многоэтажный кирпичный дом. При этом размеры и другие технологические параметры монолита должны выбираться с учётом индивидуальных особенностей реализуемого проекта.

В строительной практике понятие «плывун» встречается достаточно часто. Особенно при проведении строительных работ в крупных мегаполисах. Природа плывунов изучена не до конца, существует множество гипотез их происхождения. Есть и предположение, что причиной формирования плывунов являются утечки нечистот из канализационных систем. Но плывуны встречаются и в таких местах, где нет никаких следов человеческой деятельности.

Плывуны - некоторые разновидности супесей и других мелкозернистых грунтов, разжиженные водой, которые при определенных условиях становятся настолько подвижными, что текут подобно жидкости. Хотелось бы заметить, что плывуны и подземные реки - совершенно разные вещи. Если подземная река имеет, как правило, стабильное состояние, то предугадать поведение плывуна можно, лишь проведя достаточно большой объем геологических изысканий.
По своему проявлению плывун - загерметизированный самой природой объем, внутри которого находится под давлением в несколько атмосфер водонасыщенный мельчайший песок. Как показали инженерно-геофизические исследования, выполненные с помощью метода спектрально-сейсморазведочного профилирования (ССП), плывуны в грунте прорисовываются замкнутыми ореолами.

Не тронь, а то…

Вследствие своей подвижности и незначительной несущей способности плывуны малопригодны для использования в качестве оснований. В то же время дом может стоять на плывуне и при этом не испытывать никаких неудобств, ведь плывун способен выдержать очень большое давление. Но только при одном условии - сохранении герметичности. Если же возникают возможности для перемещения плывуна (например, вырытая траншея или котлован), то грунт может просто «уплыть» из-под дома. При этом фундамент целиком или частично теряет свою опору, вследствие чего начинают уходить в землю те части здания, которые находятся непосредственно над плывуном. Затем развивается микронарушенность грунта, и сквозь него тоже начинает выходить плывун.

Первое проявление начала процесса - обводнение подвалов. Иногда кажется, что там поднимается почва, но это не так - на самом деле, опускается дом. Скорость осадки зависит от работ, происходящих по соседству, от состояния грунтов, от степени нарушения гидрологических условий. Следующий этап - развитие трещин в несущих конструкциях дома. Так, в результате выхода плывуна из-под южной секции дома № 8 по ул. Двинской в Петербурге эта секция потеряла опору и отвалилась.

В результате обрушения (в июле 2002 г.) погибли 4 человека. В процессе проведения работ, направленных на расширение набережной Обводного канала в Петербурге, содержимое залегавших там плывунов стало выходить непосредственно в канал. Дом № 48, отстоящий от канала более чем на 50 м, сразу после начала забивки шпунта в средней своей части начал резко погружаться в грунт и разрушаться. Аналогичным образом разрушились дома на Каширском шоссе в Москве после того, как на некотором расстоянии от них стали делать котлован под подземный гараж. А следствием начала строительства здания в парке им. Сахарова (СПб) стал наклон находящегося рядом со строительной площадкой точечного дома.

Еще один пример - дом Мурузи на Литейном пр. Петербурга, где в 2006 г. произошла подвижка грунта под фундаментом из-за проведения строительных работ на соседнем участке. Точно так же развивалась ситуация при строительстве отеля «Коринтия Невский палас» (Невский, 57): после того, как соседние 55-й и 59-й дома затрещали по швам, их пришлось спешно расселять и сносить.

Коварной особенностью плывуна является то, что в ходе строительных работ и под воздействием уже функцио-нирующего сооружения его верхняя граница поднимается, часто вплотную приближаясь к поверхности. Таким образом, малейшее проникновение в грунт, например при ремонте коммуникаций (которые при прокладке находились еще вне плывуна), может вызвать самые нежелательные последствия.

Строили и строить будем

Еще в древности строители встретились с оплывающими, насыщенными водой песками. А когда встала необходимость возводить каменные здания, всерьез задумались об укрощении плывунов. В Петербурге, который в самом полном смысле этих слов построен на болоте, дома устанавливали на мощные деревянные плоты, служившие для равномерного распределения нагрузки. Дерево не гнило за счет отсутствия доступа кислорода.

Время шло, строительные проекты становились масштабнее, а методы борьбы с плывунами - эффективнее. Особенно часто применять их на практике приходилось строителям метрополитена. При проходке туннелей, горных выработок традиционно использовались такие меры защиты, как специальные щиты, кессоны и замораживание.

Последний способ стал наиболее популярен, но и он не всегда себя оправдывал. Подтверждение тому - размыв в Петербургском метрополитене между станциями «Лесная» и «Площадь Мужества». Предпосылкой аварии стало ускоренное строительство к XXV партийному съезду перегона глубокого заложения, который должен был пройти в толще водоносных песков. Для быстрого прохода через плывун была применена технология замораживания грунта дорогостоящим криогенным оборудованием. В 1974 г. в еще строившийся тоннель хлынула вода. На поверхности появилась яма 400 на 200 м и глубиной 3 м. На Политехнической ул. вздыбился асфальт, полопались трамвайные рельсы, опасно накренились несколько зданий, пошли трещины, был разрушен административный корпус завода «Красный Октябрь». Тогда грунт удалось заморозить, однако в 1995 г. движение на участке пришлось закрыть на 9 лет - до ввода в эксплуатацию новых обходных тоннелей.

Впрочем, были и удачные примеры замораживания плывунов. Воистину беспрецедентным можно считать опыт строительства высотного здания Министерства путей сообщения на Красных Воротах в Москве. При проведении разведки грунта выяснилось, что часть будущего котлована занимает плывун, а часть - глина. Соответственно, край фундамента высотной части в процессе заморозки должен был приподняться.

А противоположный край под действием веса стальных и бетонных конструкций дать осадку. После проведения контрольных расчетов проектировщики приняли решение вести монтаж здания с отклонением от вертикали с таким расчетом, чтобы после оттаивания грунта оно приняло нормальное положение. При этом для каждого яруса были определены свои отклонения от вертикали. В результате после усадки фундамента каркас избавился от первоначального наклона, получив лишь незначительный крен в противоположную сторону.

Здание МГУ тоже стоит на плывунах. При его строительстве расположенные под фундаментом мощные морозильные установки удерживали плывуны в стабильном состоянии. Кроме того, здание возводилось на принципиально новом коробчатом фундаменте, который «приспосабливается» к поведению грунта: опускается или поднимается в зависимости от того, в каком месте прорываются плывуны. Здесь и прямая экономия: не надо заливать бетоном гигантский котлован, как это делали американцы при строительстве своих небоскребов.

Однако примеров потери контроля над плывунами, к сожалению, очень много. Только в Петербурге насчитывается с десяток крупных скандальных объектов. Яма у Московского вокзала, на месте которой к маю 2010 г. планируется возвести торгово-развлекательный комплекс, вторая сцена Мариинского театра, дома на Невском пр., Колокольной ул...

Вообще, по мнению экспертов, Санкт-Петербург нуждается в программе «Усиление оснований», то есть слабых грунтов, причем такой же масштабной, как программа реставрации фасадов.

Москва плывущая

Но с проблемой плывунов сталкивается не только Петербург. Все чаще в прессе стали раздаваться тревожные голоса, опасающиеся, что в скором времени столица начнет медленно уходить под землю. Специалисты оценивают участки в южном конце Гоголевского бульвара как готовые к обрушению в подземные пустоты, называют чреватыми серьезными авариями плывуны возле Нового Арбата и Большой Дмитровки, указывают на риск горизонтальных разрывов в Филевском парке, вокруг которого идет активная застройка. Популярный сайт Аpartment.Ru предоставляет общественному вниманию список потенциально опасных московских районов, где нежелательно покупать жилье.

«Плывун» для москвичей - хорошо знакомое понятие. Еще в 60-х на Хорошевском шоссе начали появляться воронки и провалы, в которые сразу же угодило несколько новостроек. Пустоты под этим районом - следствие постоянного осушения подземных водоемов. Существует весьма интересная информация о том, что общее число скважин, пронизывающих Москву по всей территории, может достигать 900 тыс. Следует иметь в виду, что Москва-река, проходя через город, как минимум треть своих вод проводит под землей. Естественно, что все они скапливаются в имеющихся подземных резервуарах, карстовых и искусственных, попадая и в плейстоценовые пески. А это - хорошее условие для образования плывунов.

Свежо в памяти москвичей ЧП 2001 г., когда при прокладке коллектора разрушился дом на Малой Дмитровке. По улице Авиационной (северо-запад Москвы) на берегу Москва-реки еще в 90-х началось строительство жилого комплекса «Алые паруса» высотой более 190 м. Мощный бетонный фундамент объекта перекрыл естественные пути грунтовых вод, наполнявших Строгинскую пойму. Каковы будут последствия этого строительства - неизвестно.

Лечение или профилактика?

Мало кто из жителей Ульяновского проспекта в Красноярске знает, что их микрорайон стоит на плывуне, что в свое время (почти 20 лет назад) вызывало серьезные опасения за надежность эксплуатации зданий. В настоящее время фундаменты домов укреплены, и плывун не представляет никакой опасности. Ситуация в московских Черемушках развивалась по аналогичному сценарию.
На сегодняшний день существует достаточно методик, позволяющих для каждого конкретного случая выбрать свою стратегию борьбы с плывуном. Прежде всего необходимо помнить, что плывун бывает как истинный, так и ложный (по классификации советского ученого А. Ф. Лебедева). Так, плывун, имеющий коллоидные частицы размером менее 0,001 мм, по сути выполняющие роль смазки, называют истинным, а плывун, свойства которого проявляются только при значительном гидродинамическом давлении фильтрующейся через него воды, - ложным. Истинный плывун подвергается сильному пучению при промерзании, слабо фильтрует воду, при высыхании приобретает связность, в его образовании большую роль играют микроорганизмы. Так как истинные плывуны плохо отдают воду, при их осушении применяют вакуумирование и электродренаж; для осушения же ложных плывунов используют иглофильтры и трубчатые колодцы.

Для борьбы с плывунами при строительстве крупных объектов сегодня популярен метод «стена в грунте». Именно он будет использован в процессе возведения второй сцены Мариинского театра в Петербурге. Для успешной реализации долгоиграющего проекта строителям придется пробурить на площадке 2278 скважин и зацементировать 2190 из них. Это позволит поддерживать как сам котлован, так и здания вокруг стройплощадки.

Самое главное - не забывать, что если в одних местах можно строить и стоэтажные здания, то в других даже строительство девятиэтажек уже становится опасной затеей. Успех любого предприятия заключается в его тщательной подготовке. Поэтому перед началом строительства необходимо проводить грамотное геологическое обследование участка методом ССП. Поскольку плывуны контролируются зонами тектонических нарушений, то именно их и следует картировать. Эффективность такого прогноза влияния строительных работ на уже построенные дома проверялась многократно. Так, если под домом проходит зона тектонических нарушений, то можно быть уверенным, что ведение строительных работ на продолжении этой зоны вызовет выпуск плывуна.

Одной из сложных ситуаций для постройки здания является наличие в грунте плывуна – смеси частиц грунта с водой. Плывун, как правило, локализован на определенной глубине и, если его не повреждать, достаточно стабилен. Однако, при попытке возвести заглубленный фундамент, плывун может доставить строителям много неприятностей.

Как построить фундамент на плывуне? Есть несколько способов, и их выбор зависит от локализации и глубины размещения неустойчивого слоя грунта. Поэтому перед тем, как остановить выбор на каком-либо способе, нужно обязательно заказать геологическое исследование участка под застройку. При исследовании необходимо определить:

Глубину промерзания грунта (ГПГ);
Уровень грунтовых вод (УГВ);
Глубину залегания плывуна и толщину его слоя.

Способы борьбы с плывуном и выбор типа фундамента

Бороться с плывуном можно только в одном случае – если есть возможность обустройства системы дренажа ниже уровня его залегания. Плывун представляет собой взвесь мелких пылеватых частиц песка с примесями глины в воде и имеет полужидкую консистенцию с высокой вязкостью. Качественный дренаж с отводом воды может осушить плывун и предотвратить его дальнейшее появление. При этом в процессе эксплуатации здания придется регулярно проводить ревизию дренажной системы.

Сам по себе плывун не является опасным, если не повреждать его целостность. Поэтому, если осушить плывун не представляется возможным, необходимо выбрать такой способ возведения фундамента, который позволит избежать контакта фундамента с плывуном, либо сведет этот контакт к минимуму.

Если в результате геологических исследований грунта было выяснено, что плывун находится на значительной глубине, ниже глубины промерзания грунта, для частного дома можно выбрать монолитный ленточный фундамент мелкого заложения с гравийной подсыпкой, либо, если размеры и вес зданий значительны, плитный фундамент на гравийно-песчаной подготовке.

Если плывун расположен на глубине не более 0,5 метра и его толщина незначительна, а под ним находятся твердые и устойчивые грунты, то лучше остановить свой выбор на свайном фундаменте с ростверком из бетона или с применением винтовых свай. Сваи заглубляют в твердые слои грунта не менее чем на 1 метр, в основании выполняют утолщение, препятствующее выталкиванию свай силами морозного пучения.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на плывуне

Такой фундамент выполняют при залегании плывуна на глубине не менее 1,5 метров на слабопучинистых грунтах. При необходимости постройки подвала его обустраивают за счет подъема цоколя над грунтом, не заглубляя подземную часть фундамента.

Подготовка площадки сводится к расчистке участка, его выравниванию, рытью неглубокого котлована и обустройству горизонтального дренажа. В случае повышения уровня грунтовых вод дренаж предотвратит капиллярный подъем влаги. Глубина котлована – от 0,5 до 0,7 метра. Дно котлована засыпают щебнем, поверх щебня – крупнозернистым песком. Тщательно трамбуют подсыпку, проливая ее водой.
Выполняют опалубку из досок или щитов на высоту цокольной части фундамента. В опалубку укладывают полиэтиленовую пленку или другой гидроизоляционный материал, чтобы избежать протечек бетонного молочка при заливке бетона, после чего выполняют армирование фундамента в соответствии с .
Заливают опалубку бетоном марки М200 или выше, удаляют из бетона воздушные пузыри с помощью вибратора и выравнивают его поверхность. Созревание бетона длиться не менее 28 суток, на это время фундамент необходимо укрыть от атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.
После высыхания бетона необходимо выполнить гидроизоляцию фундамента, а при необходимости и его утепление, после чего производят обратную засыпку котлована песком.

Плитный фундамент на плывуне

Применяют в случае глубоко залегающего плывуна на пучинистых и влажных почвах. называют плавающим – его конструкция позволяет выдерживать значительную нагрузку здания, а при морозном пучении и подвижках грунта фундамент смещается вместе со всем зданием, без деформаций.

Разравнивают площадку и выполняют подсыпку щебнем с песком на высоту до 0,5 метра. Плотно трамбуют ее, проливая водой. Производят разметку. Укладывают подземные коммуникации.
Производят горизонтальную гидро- и теплоизоляцию основания плитного фундамента: укладывают на подготовленную подсыпку слой утеплителя из пенополистирола, а на него рулонную гидроизоляцию.
Опалубку плитного фундамента выполняют из досок либо фанерных щитов, высота опалубки – около полуметра. Подготовленную поверхность застилают полиэтиленовой пленкой, проклеивая стыки полос скотчем. Пленка предотвращает протекание бетона и бетонного молочка из опалубки, кроме того, она обеспечит подвижность плиты в случае подвижек грунта.
Выполняют армирование с помощью рифленого прутка диаметром 12-16 мм, укладывая его сеткой с шагом 15-20 см. В местах пересечений пруток вяжут с помощью проволоки. Чтобы арматура была полностью утоплена в бетоне, укладывать пруток необходимо на пластиковые направляющие.
Бетон заливают в подготовленную опалубку, выравнивают и уплотняют его с помощью глубинного вибратора и виброрейки, разглаживают правилом. Сохнет бетон 4 недели, на это время его необходимо укрыть от осадков.

Свайный фундамента на плывуне

Такой фундамент выполняют в том случае, если плывун расположен на близком расстоянии к поверхности грунта, но глубина его невелика, а ниже находятся твердые стабильные слои грунта. Такая ситуация характерна для влажных пылеватых супесей, когда грунтовые воды расположены неглубоко. Они подпитывают плывун, и устройство дренажа оказывается недостаточной мерой для осушения почвы. Поэтому единственным способом создать устойчивый и надежный фундамент является заглубление свай на глубину твердых грунтов.

Подготовка площадки сводится к ее очистке от растительности, мусора и разметке.
Сваи можно использовать как бетонные, так и винтовые стальные. Второй вариант предпочтительнее из-за цены, кроме того, винтовые сваи легко можно установить без применения спецтехники. Достоинством винтовых свай является также и то, что их установка происходит одновременно с бурением, значит, не придется принимать меры против затопления скважины и откачивать воду при повреждении плывуна.
Сваи устанавливают в углах здания, на пересечении стен, а также через каждые два метра под несущими стенами. Завинчивают металлические сваи вдвоем, с помощью рычага, вставленного в специальные уши, проверяя их вертикальность по уровню. Бетонные сваи забивают с помощью специальной техники.

Металлические сваи завинчивают до твердого грунта и продолжают их заглубление минимум на метр. При необходимости их наращивают. Излишки стальных свай отрезают болгаркой, а поверх крепят обвязку: из металлоконструкций – на сварку, из деревянного бруса – с помощью специальных оголовков.

Техника безопасности

При любых земляных работах на участке с плывуном необходимо принять меры против прорыва плывуна. В случае повреждения его целостности затопление котлована может произойти за считанные секунды, а выбраться из вязкой массы очень сложно.

Поэтому при работе необходимо:

Стенки котлованов укреплять досками;
В котловане глубиной более метра установить лестницу, обеспечивающую быстрый подъем наверх;
Все работы необходимо проводить бригадой из двух или более человек.

Фундамент на плывуне вопрос крайне серьезный. Плывун в составе грунтовых слоев в ряде случаев делает участок непригодным для постройки дома. Все зависит от вида плывуна, глубины его залегания и мощности. Практика строительства фундамента на плывунах свидетельствует, что в результате просчета, не только фундамент на плывуне, но и весь дом может в прямом смысле утонуть в земле вместе со стенами, причем за небольшое время.

Что такое плывун

Плывуны – это породы, способные проявлять при определенных условиях свойства жидкостей, то есть плыть или течь. Состав пород плывунов – это тонкие пылеватые пески, малосвязные глины и суглинки. Различают плывуны истинные и ложные. Истинные плывуны содержат органические вещества, служащие коллоидной смазкой для рыхлых пород, и способны очень быстро перейти в текучее состояние при небольшом механическом сотрясении или вибрациях. Если влажность истинного плывуна незначительная, а плотность достаточно высока, то плывун прочен. При его замерзании происходит сильное пучение. Ложные плывуны отличаются от истинных отсутствием органики в составе и тем, что плывунные свойства проявляют в основном при действии гидравлического давления, возникающего при вскрытии водоносных пластов.

Из всей этой теории следует один практический вывод – если плывун не трогать, он не опасен. Но если нарушить его герметичность, напор жидкой породы начнет прорываться на поверхность. Вероятными последствиями будут:

Гидрогеологический режим участка необратимо изменится
Несущая способность грунтов, находящихся выше плывуна, будет снижена – в лучшем случае, в худшем дом просто уйдет под землю
Поверхность почвы даст неравномерную просадку
Возможные разрушения – прорывы трубопроводов, деформации близлежащих строений. Деформации могут быть любой степени – от перекоса оконных и дверных проемов до полного разрушения фундамента

При устройстве фундаментов на плывунах основная трудность – это обеспечить невозможность разгерметизации водонасыщенных пластов.

Бороться с плывуном, расположенным под участком строительства – дело нелегкое и крайне затратное. На практике осушение плывуна иногда возможно, если заложить дренажную систему ниже залегания пластов, способных создать плывунные проблемы. Эффективная система дренажа может предотвратить проявление плывуна и в дальнейшем, но ревизии, чистка и систематическое обслуживание этой системы обязательны. Но даже самую совершенную дренажную систему не всегда возможно устроить, причем по техническим, а не только по экономическим соображениям – если пласт плывуна мощный и заложен глубоко.

Если невозможно осушить плывун, то необходимо применить вариант устройства фундамента здания, исключающий или сводящий к минимуму контакт с плывуном.

Виды применяемых фундаментов в зависимости от глубины залегания плывунов

Самый надежный фундамент – плита. Даже при залегании плывуна близко к поверхности, до одного – полутора метров, и одновременно при расположении плотных слоев грунта глубоко – 5-6 метров и более

В случае плывуна с небольшой толщиной пласта, расположенного на малой глубине от поверхности (0,5 м – 1 м) , а главное, если под плывуном расположены слои плотных грунтов с достаточной несущей способностью, то есть возможность опирания на них будущего строения посредством свай. Сваи должны пройти плывун и опираться на твердые слои грунта.

Наиболее простой случай – когда плывун залегает ниже глубины промерзания грунта. В таком случае не будет как пучения, так и контакта с плывуном. Фундамент в этом случае можно принять – мелкозаглубленную ленту.

В случаях, когда уровень грунтовых вод высокий, а плывун залегает близко под поверхностью земли, в некоторых случаях принимают вариант укрепления поверхности созданием искусственной насыпи из непучинистого грунта – щебня, песчано-гравийной смеси. Подушка выполняется с послойным уплотнением, но исключительно ручным способом – трамбовкой или виброплитой. Тяжелая техника исключена, так как нагрузки и вибрации могут оказать на плывун негативное действие.

Из всего сказанного понятно, что без данных геологического исследования принимать решения о строительстве на участке и о выборе варианта основания вряд ли рационально. Нужно знать о плывуне – на какой глубине он расположен, и какова его мощность, или толщина. Еще обязательно надо знать отметку грунтовых вод, по сезонам. Возможно, рядом уже строились, бурили скважины или копали колодцы соседи, это может дать часть информации.

Наиболее вероятно наличие плывуна в низине, на участке, где раньше было болото или водоем, даже совсем небольшой. Один из способов обнаружить плывун самостоятельно – выкопать шурф или пробурить скважину глубиной, большей глубины промерзания грунта (по районному нормативу). Если начнется оплывание стенок, а выемки будут заполняться текучим жидким песком, можно сделать выводы о наличии под участком плывуна. А вот какой он толщины, сказать могут только специалисты после проведения геологического обследования. Понятно, что плывун не просто создает проблемы, он может быть и опасен, и шутить с ним не стоит.

Меры предосторожности при работе с плывунами

Позаботьтесь о своей безопасности, примите меры предосторожности

Особенности устройства фундамента на плывуне

Сила давления фундаментного основания на грунт зависит от площади этого основания. Если в качестве фундамента выбрана монолитная плита, то оптимальное распределение нагрузок будет выполнено при условии, когда габарит здания в плане будет совпадать с контурами плиты. Это не всегда оправдано с экономической точки зрения. В случае принятия ленточных типов фундаментов, то ширина их подошвы должна быть максимально большей. Плывун имеет малую жесткость, и нужно максимально снизить давление на него.

Все земляные работы нужно вести очень осторожно. Если герметичность плывуна будет нарушена, то текучие пески выйдут наверх, и в результате произойдет смещение слоев грунтов с просадкой. Кроме того, возможны аварии на рабочих инженерных коммуникациях, прорывы и обрывы, и деформации разной степени тяжести несущих конструкций расположенных рядом зданий. Правило – все земляные работы проводятся исключительно выше глубины залегания плывуна.

Применение для работ по устройству фундаментов на плывунах тяжелой спецтехники невозможно, это может привести к вскрытию плывунов из-за их нестабильности в условиях вибраций и механических воздействий. Все земляные работы придется выполнять вручную. Поэтому, когда есть выбор, строители предпочитают свайные фундаменты.

В плывунах присутствуют как песок, так и глины, и вода. Плывун будет проявлять силы пучения на глубине промерзания. В любом случае, пучение грунта возможно в разной степени, поэтому в фундаментах (ростверках) на плывунах предусматривают усиление арматурных каркасов.

Песчано-гравийная или щебеночная подушка под фундамент принимается толщиной 300-400 мм, с обязательным устройством гидроизоляции. По слою рулонного материала выполняют заливку бетоном фундаментной ленты, плиты, или их комбинации. Обратная засыпка фундамента делается песком.

Выполнение широкой отмостки по периметру готового фундамента обязательно, для защиты подземных конструкций от атмосферной воды.

Фундамент на плывуне – это постройка на грунте, который обладает текучестью. Оттуда и слово «плывун». Такие участки земли очень непрочны и способны разжижаться при воздействии разных выработок.

Плывун имеет разнообразные примеси и насыщен влагой. Представляет собой грунт из песка или рыхлых горных пород – супесей.

Виды плывунов и плывунные свойства

В зависимости от того какой грунт, плывун так и проявляет плывунные свойства. Они обусловлены плотностью горной породы, величиной и формой частиц, минеральным и гранулометрическим составом.

Плавуны могут быть:

Истинными (глинистые пески, суглинки, супеси);
Псевдоплывунами или ложными (гравелистые пески).

В истинных плывунах глинистые частицы имеют высокие гидрофильные свойства. Эти почвы хорошо впитывают влагу, при этом характеризуются молекулярной интенсивностью взаимодействия. При плавунном состоянии около частичек образуется влажная пленка. Коэффициент фильтрации минимален (0,005 -0,0001 см/с).

Истинный состав можно иногда определить по внешним признакам. На дне скважины скапливается «цементное молоко». Земля, взятая со дна, расползается в лепешку. Есть и другой способ определения плавунной способности. Бурят водопесчаные пробки. Высокая пористость спровоцирует заполнение отверстий водой. Наиболее точно плавунные способности можно определить в лаборатории.

При истинной плавающей почве яма заполняется водой грязно-молочного цвета. Такую окраску ей придает глина. Когда они высыхают, глинистые частички склеиваются и создают очень прочную массу.

Плавающая прослойка очень усложняет монтажные работы при строительстве. Во время выработок прослойка земли старается заполнить пустое пространство. Создание закрытого контура очень тяжело. Если была бы такая возможность, отложение было бы прочным основанием. В случае выхода плавуна за площадь основания возникают провалы и оползни.

Открытый водоотлив проводить опасно, так как это может вызвать проседание почвы.

В ложных плывунах частицы гравия, а также песка не имеют структурные связи. Они переходят в разжиженное состояние от давления воды. Вода на дне будет светлой, слегка мутной. Ложные плывуны легко отдают воду. А когда высыхают, из них создается рыхлая масса.

Перед тем как сделать на плывуне дом, надо тщательно выяснить содержание грунта, чтобы узнать вид плывущей земли, а также его свойства.

Борьба с плывунами

Борьба с плавающей прослойкой – это сложный процесс, от которого не всегда получают положительный результат.

Методы борьбы с прослойкой:

Способ искусственного осушения;
Создание шпунтовыми стенами ограждений;
Преобразование физических свойств от закрепления плывуна.

Искусственное осушение производится открытой откачкой воды. Если необходимо осушить землю по глубину до 6 метров, применяют иглофильтры, а на глубину более 15 метров специальные детали, имеющие электродренаж.

При ограждении шпунтовыми стенами происходит перерезка ими всего слоя плывуна. Это позволяет провести через себя все давление. Деревянный шпунт забивается на глубину 5-9 м, а металлический – в глубину до 30 м. В случае наличия прослойки плотного грунта забить шпунт не получится.

Закрепление прослойки происходит при помощи цементации, замораживания и силикатизации.

Замораживание – ненадежный способ. При этом методе пользуются морозными погодными условиями или специальными установками.

Силикатизация является очень эффективным методом. Заключается он в качании жидкого стекла в почву.

При истинных непрочных слоях используют только следующие закрепления:

Электрохимическое;
Замораживание;
Ограждение.

Плавунная земля чаще всего расположена на болотистых территориях. В таких местах тяжело проводить работы. Поэтому стенки укрепляются, когда роется котлован или траншея. Эти работы являются обязательными.

Виды фундаментов на плывуне

Глубина залегания и толщина непрочного слоя играют роль при выборе вида основы строительства.

Различают:

ленточный фундамент на грунтах c прослойкой плывуна;
свайный с ростверком;
монолитный.

Мелкозаглубленная основа – наиболее часто применяемый вид при неглубоком залегании плавающей прослойки. Излишки воды отводятся при помощи дренажа. В ряде случаев используют уклон местности.

Для воздвижения тяжелых домов применяют монолитное основание. Толщина плиты рассчитывается в конкретном примере. Сущность этого способа заключается в постоянной заливке бетоном. В опалубке используют арматурные прутки для придания прочности конструкции.

Если плывун под фундаментом имеет небольшую ширину, то под строение применяют сваи.

При неглубоком залегании иногда применяют насыпной метод. На территорию привозят песок или гравий и засыпают площадку. Затем возводят строительство на этом основании.

Во время монтажных работ надо соблюдать технику безопасности. Прослойка может проявить себя непредсказуемо, как только будут нарушены пласты, которые сдерживали его.

Планирование фундамента

Исследовать землю можно самому. Для этого необходимо выкопать своими руками грунт или при помощи техники пробурить скважины. Если на дне в котловане появится кашеобразная смесь, и можно заметить, как оползают стенки, это будет означать о наличии в почве ползуна. За помощью можно обратиться к хозяевам, которые имеют дом поблизости и уже знают характеристики почвы.

Для определения точного состава отложения в почве придется обратиться к специализированным исследованиям. И только после этого можно начать укладывать фундамент дома на плывуне.

Роется котлован, извлекается грунт. Если котлован заполняется большим количеством воды, то её откачивают при помощи насосов. Если воды немного, то прибегают к дренажной системе.

Как только скважина высушена, необходимо сразу тонко забетонировать основание. Затем его покрывают дренирующим составом (щебень, отсев). После этих работ все бетонируют. Это предотвратит проседание грунта после возведения строения. В течение недели бетон затвердеет и можно приступать к гидроизоляции.

Фундамент для неглубокого плывуна

Если плывун залегает по небольшой глубине до 2 метров, то под строительство используют ленточный фундамент на плывуне.

Возведение основы происходит поэтапно:

Подготовка основания. Расчистка поверхности почвы, рытьё, обустройство дренажной системы. Котлован роется на глубину до метра, потом засыпается дренажом. Все заливают водой, утрамбовывают;
Укладывание опалубок высотой не более полуметра;
Заливка бетоном. Затвердение его в течение месяца;
Проведение работ по гидроизоляции, утеплению основания.

Для расчёта мелкозаглубленного основания надо знать деформацию и несущую способность земли.

Свайный фундамент с ростверком на плывуне

Такой фундамент дома на плывуне используется в тех территориальных районах, которые часто затапливаются. Свайный метод с ростверком позволит поднять строение на высоту до 3 метров от почвы. Поэтому во время паводка первые этажи не затопляются.

Существует буронабивной и забивной способ укладки. При забивном способе воронку пробивает строительный бур. В зависимости от нагрузок на здание рассчитывают необходимое количество столбов. Желательно между столбами выдержать расстояние до 1 метра.

На высоте более 2,5 метра укладывают ростверку. Ширина её не должна выходить за наружную стену более чем на 50 см. Ленту армируют, используя длинные пруты. Их размер должен перекрыть всю стену.

Свайный фундамент на плывуне очень надежен и долговечен. Его возводят также в неблагоприятных геологических районах, где есть оползни и карсты.

Особенности строительства на плывуне дома из пеноблоков

Часто дом строится из пористого искусственного камня. Постройка такого дома недорогая.

Фундамент на плывуне для дома из пеноблоков может быть ленточным и свайным. При непучинистом грунте укладывают мелкозаглубленное основание. Выбирают этот вид, чтобы снизить затраты на бетон. Важно чтобы вся поверхность, как ленточной основы, так и концы столбов находились на одной плоскости.

Блоки имеют пористую структуру, а при малейшем уклоне начнут трескаться. В зависимости от того, какой фундамент подойдёт, рассчитывается пропорция бетона. При бурении исследуют образцы земли с частотой 15 см. Бурение надо проводить в нескольких местах. Это позволит точнее определить расположение непрочных отложений в земле.