Фундамент на скальном грунте своими руками

Фундаменты на скале

Достоинства и недостатки скальных грунтов

Скальный (или скалистый) грунт встречается на территории России довольно часто. С точки зрения науки скальными называют грунты, состоящие из одной или нескольких горных пород (обычно у нас это гранит, кварц, или песчаник), основу которых образуют кристаллы величиной от 200 мм, связанные между собой единой жесткой структурой. Скальный грунт может быть в виде единого монолита, образованного вулканическими породами, или слоистым, состоящим из пород осадочного происхождения. Скальный грунт – самый прочный из всех. Он выдерживает давление до 120 МПа, мало деформируется (если не расположен в сейсмоопасном районе), практически не подвержен размыванию и морозному пучению, что делает его идеальным для строительства. Об этом люди знали с самого зарождения зодческого искусства: древние греки, а за ними римляне, а за ними средневековые европейцы старались устраивать монументальные здания именно на скальных грунтах. Однако, скальный грунт обладает одним большим недостатком: он очень плохо поддается обработке. Это как раз и определяет особенности строительства домов на скалах.

Как делать фундамент на скале

Обычно фундаменты на скальных грунтах бывают двух видов: ленточные и столбчатые с ростверком (только здесь роль столбов играют «быки» – массивные опоры круглой или прямоугольной формы, отлитые в углублениях в скале) Фундаменты на скале имеют ряд преимуществ перед другими видами фундаментов. В первую очередь, они могут иметь самые простые конструкции – иногда достаточно просто «положить» на скальное основание мелкозаглубленную «ленту», даже не применяя песчаной отсыпки. Во-вторых, фундаменты на скале могут выдержать значительный вес сооружения, ведь в данном случае фундаментом становится вся скала.

Ну, а теперь поговорим о «минусах». О первом мы уже упоминали – крайняя трудность обрабатывания. Если скала залегает недалеко от поверхности, скорее всего, придется «забыть» о подвале – работы по разработке скального основания чрезвычайно трудоемки и дороги. Кроме того, в настоящую проблему превращается подводка коммуникаций, особенно канализации и дренажной системы.

Второй «минус» – скала редко бывает ровной. Иногда перепады высот в пределах строительной площадки могут достигать нескольких метров. В таком случае приходится устраивать сложные фундаменты, компенсирующие перепады высот «ступенями». Каждая «ступень» представляет собой армированную железобетонную ленту. Каркасы всех «ступенек» должны соединяться между собой наклонными связями из той же арматуры. Затем на эти «ступени» выкладывается цоколь, который и выводится на один уровень.

Третья проблема, которая иногда встречается – сейсмостойкость региона. Причем речь идет не только о «серьезных» землетрясениях, но и о небольших подвижках земной коры, которые происходят практически повсеместно. Здесь твердость скальных грунтов становится их недостатком – они не могут играть роль демпфирующей подушки, как мягкие грунты, и все вибрации неизбежно передаются дому. Частично проблему можно решить «жесткой» привязкой к скальному основанию при помощи анкеров. В скале бурятся отверстия, в нее на эпоксидный или аналогичный клей вставляются анкера с расчетом, чтобы они торчали на 20-30 см над поверхностью. Армирующий пояс будущего фундамента «привязывается» к этим анкерам. Кроме того, нелишним будет предусмотреть в конструкции дома анстисейсмические пояса и швы.

Фундамент на скале: правила выбора, особенности строительства на скальном грунте

При выборе участка под строительство обязательно учитывают особенности почвы, на которой будет возводиться дом. Скальные, или скалистые, грунты считаются хорошим вариантом для строительства частного дома, так как обладают высокой прочностью, не промерзают и не сжимаются, устойчивы к грунтовым водам, землетрясениям.

Из чего состоит скальный грунт

Скала представлена разными породами. Они, в свою очередь, имеют особенные физико-химические характеристики, которые влияют на процесс стройки.

Варианты пород в скальных грунтах:

1.Песчаник – обломочная горная порода осадочного происхождения, представляющая собой мелкие зерна, которые связаны между собой цементом. Песчаник отличается высокой прочностью. Применяется преимущественно для возведения стен.

2.Гранит – магматическая порода, знаменитая максимальной прочностью и долговечностью (срок эксплуатации – сотни лет).

3.Известняк – обломочная порода органического или хемогенного происхождения, в составе которой преобладает карбонат кальция (в виде кристаллов кальцита). Устойчива к размыванию водой, деформированию.

Виды фундамента на скальных поверхностях

При строительстве частного дома на скальной поверхности используются несколько вариантов фундаментов:

1.Столбчатый фундамент. Самый оптимальный вариант по соотношению материальных и временных затрат: возводится быстро, расходы минимальны. Представляет собой конструкцию с опорами, углубленными в грунт, и ростверком.

2.Заглубленный ленточный фундамент. Идеальный вариант для участка, который представлен не сплошной скалой. Т. е. такого участка, где есть возможность «копнуть» минимум на 0,7 м (на сплошной скале невозможно углубиться глубже 0,5 м). Первым этапом разрабатывается грунт, выкапывается котлован, выравнивается участок. Затем укладывают песчаную подушку толщиной около 0,3 м и накрывают ее гидроизоляционным слоем. Далее – опалубка, формирование армированного пояса, заливка бетонного основания.

3.Мелкозаглубленный ленточный фундамент. Глубина основания – 0,3 м. Песчаную подушку не используют. Иногда можно отказаться от армированного пояса, но только в том случае, если грунт ровный.

4.Плитный фундамент. Монолитное основание из бетона или железобетона. Самый затратный вариант, поэтому используется не часто.

Выбор фундамента для скального грунта

Скальный грунт является сплошным массивом, который обладает высокой прочностью и не размягчается под действием жидкости. Грунт никогда не сжимается и не подвергается промерзанию. Несущая способность грунта делает скалу надежным местом для постройки дома.

Узнайте какой фундамент можно использовать и как его заложить на скальном грунте.

Виды скальных грунтов и их характеристика

Существует три основные породы скального грунта:

Гранит – самый популярный материал, используется в строительстве и отделке. Отличается особой прочностью, долговечностью. Он образуется из изверженной магмы, которая залегает в глубине земной коры.

Песчаник – обмолочные зерна, связанные минеральным веществом, преимущественно цементом. Осадочная горная порода образуется при разрушении. Обладает высокой пористостью, применяется в строительстве как стеновой материал.

Известняк – осадочная горная порода, состоит из кальцита. Известняк не размывается водой и не деформируется при строительстве.

Достоинства и недостатки скального грунта

Достоинство скального грунта заключается в том, что скала служит крепким основанием для дома:

• в составе скалы отсутствует песок и глина, что делает скальный грунт очень прочным;
• скальный грунт не пропускает влагу и не является пучинистым;
• в холодное время года исключено воздействие сил пучения на основание фундамента. Благодаря этому можно не опасаться движения почвы и фундамента, а также разрушения строения.

Недостаток скального грунта состоит в том, что из-за прочности породы очень трудна разработка скалы:

• требует применения специальной техники;
• не позволяет соорудить подвал и цокольный этаж;
• проблематична подводка к дому коммуникаций и дренажной системы (водопровода).

Фундамент на скальном грунте может заглубляться не больше, чем на 50 см. Если есть вероятность бокового сдвига скалы, то потребуется разработка грунта для углубления фундамента.

Выбор фундамента для скального грунта

При заложении фундамента на скальном грунте используют ленточный или столбчатый фундамент.

1. Ленточный заглубленный фундамент на скале используется только в том случае, если скальный грунт не представлен сплошной скалой и возможно заложение фундамента на глубину 70-80 см. При использовании заглубленного фундамента необходимо сделать разработку грунта. Она включает в себя следующие процессы: выемка грунта, создание котлована под фундамент, выравнивание грунта на участке, рытье необходимых канав и траншей. После разработки грунта укладывают песчаную подушку глубиной 30 см. Далее, размещают слой гидроизоляции. Выполняют опалубку и армирование арматурными стержнями, которые обработаны антикоррозионной пропиткой. Опалубку производят из деревянных брусков, досок и фанеры. Опалубку выравнивают по горизонтали и вертикали. А затем готовую конструкцию заливают бетонной смесью и оставляют на две недели.
2. Мелкозаглубленный ленточный фундамент. Мелкозаглубленная лента укладывается на глубину 30 см. Отличие ленточного фундамента от мелкозаглубленного — в глубине заложения фундамента. Поэтому этапы возведения аналогичны, за исключением разработки грунта и укладки песчаной подушки. Если скальный грунт ровный и без резких перепадов в высоте, то армирование можно не делать. Песчаную подушку так же можно исключить.
3. Столбчатый фундамент – оптимальный выбор для скального грунта. Столбчатый фундамент с ростверком представлен опорами, отлитыми бетоном в углублениях.

Преимущества столбчатого фундамента:

• быстрый срок изготовления;
• небольшой расход материалов;
• минимальная разработка грунта;
• устойчивость на скале.

Устройство фундамента на скальном грунте

1. Перед тем, как начать работы по заложению фундамента, производят удаление слабых составляющих грунтовой основы и разметку участка. Выкапывают квадратные ямы 40×40 см на расстоянии 1,5 – 2 метров, в зависимости от веса здания. Песчаная подушка не применяется.
2. Устанавливают опоры, в виде готовых керамзитовых, фундаментных блоков. Можно сконструировать кирпичную кладку. В качестве столбов допустимо использование деревянных опор, но они не долговечны. Через 8 -10 лет древесина сгниёт и разрушится.
3. Опоры, размещённые в ямах, фиксируют ростверком из железобетона.
4. Если здание располагается в регионе повышенной сейсмоопасности, то вибрация от земли будет передаваться дому. Решить проблему поможет анкерная привязка к основанию скалы. Для этого, в скале разрабатывают отверстия и вставляют анкера, к которым привязывают армирующий пояс. Верхняя часть анкеров должна возвышаться на 20-30 см над поверхностью скалы.

Чтобы защитить строение от землетрясений, в фундамент монтируют антисейсмические пояса.

Благодаря своей прочности, скальный грунт будет надежным основанием для будущего строения. На таком грунте вы можете возвести почти все виды фундаментов. А возможность заложения фундамента на верхних слоях грунта позволит сэкономить время и материалы.

Фундамент на скальных грунтах

Строительство домов и других сооружений может проводиться на различных грунтах. В каждом случае стоит учитывать характеристики почвы. Так, скальный грунт представляет собой сплошной массив, обладающий большой прочностью и стойкостью к грунтовым водам. Также он не подвергается промерзанию и сжиманию. Благодаря таким свойствам, скальные грунты являются идеальным вариантом для строительства дома.

Особенности скального грунта

Скальные грунты состоят из различных пород, которые имеют свои характерные особенности:

• Гранит. Этот популярный материал широко используют в строительстве и отделке различных сооружений. Обладает очень высокой прочностью и долговечностью.
• Песчаник. Порода представляет собой обмолочные зерна, которые связаны между собой минеральными веществами (преимущественно цементом). Имеет высокую пористость и широко используется в качестве стенового материала.
• Известняк. Порода, которая состоит из кальцита. Противостоит размыванию и деформациям.

Скальный грунт обладает многими достоинствами, к которым относят высокую прочность и влагонепроницаемость.Это возможно благодаря тому, что в составе такой почвы нет глины и песка.

Помимо этого, на стены фундамента, построенного на таком грунте, не действуют силы пучения. Это предотвращают движение фундамента и разрушение строения, которое в дальнейшем возникает при этом.

Конечно, несмотря на все это, скальные грунты обладают некоторыми недостатками. Профессионалы выделяют следующие минусы скальных грунтов:

• При строительстве понадобится использование специальной техники, что несколько повысит стоимость строительства.
• На таких грунтах невозможно соорудить строения с цокольным этажом и подвалом.
• Возможны проблемы при устройстве дренажной системы и прокладки коммуникаций.

Зачастую заглубление фундамента на скальном грунте составляет не больше полуметра. При необходимости глубина может быть несколько больше. Конечно, такие изменения повлекут за собой немалые денежные затраты.

Выбор фундамента для скальных поверхностей

При строительстве здания на скальном грунте могут быть использованы следующие фундаменты:

• Заглубленный ленточный фундамент в основном используется в тех случаях, когда участок представляет собой не сплошную скалу и есть возможность заложить конструкцию на глубину не меньше 70 см. При устройстве основания нужно будет провести ряд работ. В первую очередь нужно будет убрать грунт на определенную глубину и создать котлован. Также выполняется выравнивание участка и устройство траншей. После того как разработка грунта будет выполнена, выполняют укладку песчаной подушки. Ее толщина должна составлять близко 30 см. Поверх нее укладывается гидроизоляция. Когда основание будет подготовлено, выполняется устройство опалубки, укладка армированного пояса и заливка бетона.
• Мелкозаглубленное ленточное основание устраивают на глубине 30 см. Так как глубина залегания небольшая, то можно обойтись без песчаной подушки. Если грунт ровный, то можно забыть и об армированном поясе. Это позволит несколько сэкономить на устройстве основания.
• Существуют примеры применения плитных фундаментов, но с учетом всех особенностей возведение этого типа основания на скальном грунте является крайне затратным мероприятием. Вследствие — выигрывают более бюджетные варианты.

Оптимальным решением для скального грунта станет столбчатый фундамент. Конструкция представляет собой опоры с ростверком. Опоры несколько углубляются, что придает основанию устойчивости. Достоинство такого фундамента заключается в скорости возведения и небольших затратах.

Особенности возведения фундамента на скале

Устройство фундамента начинают с удаления слабого грунта и разметки участка. Согласно разработанной схеме устраиваются квадратные ямы. В них в дальнейшем будут устанавливаться опоры из бетонных блоков, дерева или кирпича. Недостаток деревянных опор заключается в их недолговечности: срок эксплуатации в среднем составляет 9 лет. Что касается кирпичной кладки, то это несколько увеличит срок строительства.

На следующем этапе все опоры связываются между собой ростверком. При этом учитываются особенности региона. Если дом будет возводиться в месте с высокой сейсмичностью, то нужно провести ряд дополнительных работ. Так, в скале делаются отверстия, куда устанавливаются анкера. К ним прикрепляется армированный пояс. Это позволит несколько снизить негативное действие вибрации.