Плавающие фундаменты бань

Постройка дорожных и других конструкций на болотистой местности

В процессе возведения автомобильных и железных дорог даже в сильно заболоченных территориях не применяются глубокие фундаменты. Если грунт способен удерживать человека под давлением в 0,1 кг/см², то он с легкостью выдержит и полноценный автомобиль (или, к примеру, баню), предполагая, что автомобиль располагается на жесткой бетонной плите площадью 10 м². Такая плита равномерно распределяет давление на грунт, сохраняя тот же уровень давления в 0,1 кг/см². Без плиты, шины автомобиля бы создали давление в 10-20 кг/см². Например, влажная глина не способна выдержать подобные нагрузки и начнет проседать, тогда как сухая глина с этим справится.

Эффект пучения зимой

Зимой глинистые грунты, насыщенные влагой, под плитами начинают пучиться, что приводит к неравномерному подъему плит. Это может вызвать их разрушение под собственным весом и весом конструкции (Рис. 4). В целях предотвращения таких проблем, плита должна быть усилена за счет увеличения ее толщины, армирования и выбора более прочного бетона. Кроме того, плиту стоит укладывать на подсыпку из непучинистых материалов, что поможет в распределении нагрузки на более широкую площадь.

Рис. 4. Коробление (с возможным разломом) бетонной плиты, укладываемой на пучинистый грунт, обусловленное неравномерным промерзанием и неоднородным пучением.

Рис. 5. Принцип конструкции плавающего фундамента, включая материковый грунт, дренаж и слой утеплителя.

Механизмы разрушения зимнего плавающего фундамента

Основные факторы разрушения плавающих фундаментов зимой заключаются в неоднородности грунта и промерзания. Силы морозного пучения действуют на плавающие плиты совершенно иначе, чем на глубокозаглубленные столбы. Эти силы могут достигать 10 кг/см² и являются следствием различных причин, многие из которых до сих пор остаются недостаточно изученными. Одной из таких причин является увеличение объёма грунта при замерзании.

Механизм пучения

При циклических замерзаниях и оттаиваниях местные участки грунта активно промерзают. Это приводит к образованию водных линз за счет заполнения пор водой, которая при замерзании расширяется, создавая дополнительные нагрузки. Процесс всасывания влаги из не замерзающих слоёв и последующее расширение также играют свою роль в образовании пучинистого слоя. Понимание данных процессов поможет нам лучше строить фундаменты в сложных условиях.

Технология устройства фундамента

Перед возведением фундамента необходимо провести мелиоративные работы по отводу воды, после чего укладывается песчаная подсыпка, которая должна быть хорошо утрамбована. Затем укладывается слой щебня толщиной 10-20 см, на который заливается железобетонная плита аналогичной толщины. В качестве альтернативы плита может быть заменена ленточным или кольцевым фундаментом. При наличии надежной подсыпки можно использовать сборный железобетон различной конфигурации.

Простейший плавающий фундамент

Одним из самых простых и древних типов фундамента является использование валуна, который зимой поднимается за счет промерзающего грунта. В качестве альтернативы можно использовать бревна, однако важно помнить о необходимости их периодической замены.

Фундамент для дачной бани

Наиболее распространённый вариант — это использование бетонных или кирпичных столбиков, которые располагаются на грунте или на песчаной подсыпке. При наличии большого количества песка можно выкопать котлован для его засыпки, что позволит создать надежную систему дренажа.

Рис. 6. Принцип амортизирующего плавающего фундамента с использованием утилизированных автомобильных покрышек.

Качество материалов

При строительстве фундамента качество используемых материалов имеет большое значение. Самодельные бетоны зачастую не обеспечивают нужного качества, поэтому лучше использовать готовый бетон. При заливке плиты важно равномерно уложить материал. Одна партия бетона объемом 4 м³ обеспечит надежную плиту площадью 20 м² с минимальным армированием, что достаточно для стандартной бани весом до 10 тонн.

Перспективные решения для фундамента

Монолитные незаглубленные плавающие фундаменты, располагающиеся на песчаных подушках, являются оптимальным вариантом для дачных бани. Они отличаются долговечностью и надежностью, легко ремонтируются при необходимости. Плитные фундаменты соответствуют современным требованиям к строительству и обеспечивают высокую культуру строительного производства.

Совершенствование фундаментов

Сегодня активно используются утепляющие и амортизирующие слои для повышения надежности оснований. Эффективные материалы, такие как экструзионный пенополистирол, позволяют избежать промерзания за счет своих отличных теплоизоляционных свойств. А использование отработанных покрышек как амортизирующих элементов помогает избежать разрушения плит при морозном пучении.

Источник: Дачные бани и печи. Принципы конструирования. Хошев Ю.М. 2008. health.totalarch.com