Как заложить фундамент на болоте: принципы проектирования

На сложных грунтах, включая болотистые, традиционно ставят свайно-винтовой фундамент: он закрепляется в нижнем несущем слое грунта и выдерживает подтопления или морозное пучение. О главных принципах установки винтовых свай, которым стоит следовать для качественного монтажа, расскажем в статье.

1. Определите глубину ввинчивания свай

В свайно-винтовом фундаменте основную несущую нагрузку принимает на себя грунт, в котором сваи закрепляются с помощью лопастей. В условиях строительства на торфяных почвах, обладающих невысокой несущей способностью, особенно важно определить слой с наилучшими прочностными и деформационными показателями. С этой целью перед началом монтажных работ проводятся геотехнические исследования, выполняемые преимущественно с помощью зондирования: в результате изысканий получают информацию о физико-механических свойствах грунта, влияющих на несущую способность свай. Исходя из собранных сведений, рассчитывается глубина, на которую нужно ввинчивать сваи для их закрепления, и, соответственно, требуемая длина труб.

Параллельно проводятся геолого-литологические изучения, позволяющие определить конфигурацию лопасти, при которой деформация почвы в процессе заглубления свай будет минимальной. В целом во влагонасыщенных грунтах применяют широколопастные сваи, которые обладают значительной площадью опирания на грунт.

2. Учтите воздействие вспучивания грунта на фундамент

Болотистые земли, насыщенные водой, относятся к сильнопучинистым грунтам и зимой оказываются подвержены морозному пучению. Вспучивание грунта происходит в пределах слоя промерзания. К пучению — т. е. к расширению земли вверх — приводит превращение воды в лед и, как следствие, ее увеличение в объеме. Если свая закреплена лопастью недостаточно глубоко, то свайное основание и расположенное на нем строение будут приподниматься вместе с грунтом. Пучение не всегда приводит к серьезным деформациям, подобным крену или просадке дома, однако эффект проявится в неприятных мелочах: например, в перекосе дверных проемов.

Для предотвращения вспучивания необходимо закручивать сваи на уровень ниже расчетной глубины грунтового промерзания. Следует обратить внимание на конфигурацию наконечника: лопастные винтовые сваи, в отличие от свай с многовитковым наконечником, остаются устойчивы в условиях морозного пучения. Также во избежания разрыва трубы изнутри сваи заполняют бетоном или ЦПС.

3. Выбирайте сваи из качественного металла

Винтовые сваи изготавливаются из стали и оказываются подвержены коррозии. Повышенная влажность, которая характерна для болот, ускоряет развитие почвенной коррозии и разрушает металл. Для продления срока эксплуатации фундамента необходимо выбирать сваи с хорошими характеристиками.

Во-первых, нужно обратить внимание на качество металлопроката: желательно, чтобы трубы были изготовлены из легирующей стали. Показатели такого вида стали, в том числе по критерию коррозионной стойкости, лучше, чем у углеродистой. Выделяют марки Ст09Г2С и Ст30ХМА; последняя часто применяется в агрессивных грунтах. Во-вторых, сваи должны иметь достаточную толщину — не менее 4 мм в коррозионно-активной среде. Увеличение толщины даже на 1 мм продлит срок службы сваи на 20 лет во влагонасыщенном грунте. В-третьих, можно дополнительно защитить металл от ржавления с помощью оцинковки. Это метод катодной защиты, при которой цинк вступает в разрушительную реакцию вместо основного металла: коррозия не будет воздействовать на сталь до момента, пока слои цинка не разрушатся (минимум 10 лет).

Для дополнительного выявления химических свойств почвы и прогнозирования влияния грунта на металл проводятся измерения коррозионной агрессивности грунтов.