Когда происходит замерзание влаги в грунте, образуется лед, который, как известно, занимает больший объем, чем тот же объем воды. В результате этого явления земля оказывает давление на все объекты, находящиеся в ней, в том числе и на опоры забора.
Как правильно установить столбы для забора на сложном грунте: обзор технологий
Установка забора на сложных грунтах часто сопряжена с рядом проблем. Неправильное возведение столбов забора на пучинистых грунтах может привести к быстрому расшатыванию конструкции и разрушению опор под воздействием влаги и выталкивающих сил грунта.
Пучинистые грунты отличает избыточная влажность, и к их числу чаще всего относят глинистые почвы, которые считаются одними из самых сложных для строительства. Глинистые грунты плохо пропускают воду, и благодаря своей пластичности они легко изменяются. Поэтому основание ограждения на них зачастую начинает неустойчиво «плавать».
К грунтам, перенасыщенным влагой, относятся также болотистые, суглинистые и мелко песчаные почвы, где между частичками песка может скапливаться вода. Для подобных пучинистых почв особенно опасны морозы: под воздействием низких температур вода замерзает и расширяется, сдвигая пласты грунта. Процесс морозного пучения грунта объясняется таким образом: лед давит на окружающие его слои породы, которые, в свою очередь, воздействуют на заборные столбы, вызывая их деформацию.
Эффект выталкивания столбов особенно ярко проявляется из-за отсутствия сверху удерживающих факторов — опоры могут буквально подниматься вверх под действием давления.
С наступлением весны лед оттаивает, но заборные столбы не всегда возвращаются на свои прежние места. Они становятся подвижными, конструкция может перекоситься и быстро разрушиться, что в свою очередь потребует дорогостоящего ремонта. Избежать подобных неприятностей можно, заранее осознавая, с каким типом грунта придется работать, и соблюдая определенные правила монтажа.
Главные правила установки заборных столбов на сложном грунте
Для создания стабильного и долговечного ограждения необходимо соблюсти ряд условий:
- Определение уровня грунтовых вод на участке. Рекомендуется привлечь специалистов для проведения геологических и геотехнических исследований местности.
Для определения уровня залегания грунтовых вод можно использовать архивные данные. В давно заселенных областях чаще всего уже проведены необходимые исследования грунта. Чтобы получить информацию, лучше обратиться в специализированные организации по гидробиологическому мониторингу. Однако следует учесть, что данные могут быть устаревшими, и этот способ не всегда дает точные результаты.
Достоверные результаты можно получить, измерив глубину колодцев в пределах участка. Уровень грунтовых вод равен расстоянию от поверхности земли до воды в колодце. Самые точные результаты будут при применении специализированных приборов. Наиболее популярным является барометрический метод, при котором с помощью барометра измеряют давление в различных участках земли и на поверхности воды в близлежащем водоеме. Также применяется геометрическое исследование с использованием нивелира и мерных рейк, а гидростатический метод основан на принципе сообщающихся сосудов с помощью гидроуровня.
- Установка опор ниже точки промерзания. Для монтажа следует использовать технологии, позволяющие компенсировать влияние пучинистых грунтов и сохранить нужное положение опор.
Заборы, в зависимости от массы полотна, бывают легкими, средними и тяжелыми. Для каждого типа ограждения существуют свои подходы к установке столбов на сложном грунте.
Как устанавливают столбы для легкого забора
Легкие конструкции из сварной сетки или сетки-рабицы можно устанавливать с помощью точечного бетонирования, метода бутования, на винтовые сваи или фундаменты типа ТИСЭ.
Сваи типа ТИСЭ — это разновидность буронабивных свай с расширением в нижней части, которое образуется с помощью специальной насадки для бура. Пройдя уровень промерзания, буравит плуг откидывается, расширяя опорную площадку и увеличивая точку контакта.
Точечное бетонирование представляет собой более простой способ установки опор. Для этого используют стандартные буры, как ручного, так и механического типа. В образованное отверстие помещается асбестоцементная или ПВХ труба, после чего засыпается смесь песка и гравия (примерно 20 см) и тщательно трамбуется. Затем устанавливается столб и производится бетонирование.
Метод бутования применим только для легких заборов на пучинистых грунтах. Это самый быстрый способ подготовки основания для ограждения. Столб устанавливается в приямок глубиной 70–80 см, после чего поэтапно засыпаются и трамбуются по 20 см гравия с проливом водой.
Винтовые сваи закручиваются рабочими вручную или с помощью механического оборудования, при этом каждые два витка осуществляется контрольный замер вертикальности. После закручивания сваи ниже уровня промерзания, технологические отверстия срезаются. Чтобы предотвратить коррозию, внутреннее пространство заполняют бетонным раствором или цементно-песчаной смесью. К стволу сваи приваривают оголовок и устанавливают столб.
Как устанавливают столбы для сплошного забора
Сплошные ограждения, изготовленные из металлического профиля, штакетника или кирпичных столбов, относятся к более тяжелым конструкциям. Столбы в таких ограждениях могут бетонироваться или устанавливаться на винтовые сваи, а вдоль забора обязателен дренаж для отвода воды. При установке кирпичных столбов на винтовые сваи вместо стандартных оголовков на ствол сваи привариваются специальные широкие платформы.
Если планируется строительство полностью кирпичного или каменного забора, то опоры обвязываются в единую конструкцию с использованием мелкозаглубленного фундамента или надземного ростверка.
На пучинистом грунте мелкозаглубленный бетонный фундамент подвергается значительному давлению во время межсезонных температурных колебаний. Поэтому на дне траншеи по всей длине создается песчаная подушка толщиной 20 см. Боковые стенки покрываются битумными материалами и утепляются плитами из пенополистирола. Обратная засыпка выполняется смесью песка и гравия.
Надземный ростверк снижает площадь соприкосновения фундамента с пучинистыми слоями грунта. Перед сборкой опалубки место строительства отсыпается песком для выставления высоты ростверка. При установки опалубки используются деревянные брусья или сборные конструкции. Арматурный каркас связывается с винтовыми сваями или металлическими закладными бетонного основания. По завершении бетонирования, после набора прочности, опалубка демонтируется, и создается зазор между ростверком и грунтом. Чтобы предотвратить проникновение животных на участок, этот зазор закрывают оцинкованной решеткой или асбестоцементными листами.
Процесс монтажа ограждений на пучинистых грунтах
Список материалов для забора и инструменты для монтажа ограждения на подобных участках не отличаются от тех, что применяются в других случаях.
На пучинистых грунтах устанавливаются конструкции из металлических профилей, евроштакетника, дерева, а также зачастую используются заборы из кирпича, сварных секций, сетки-рабицы и других материалов.
Элементарно, независимо от типа конструкции, необходимо предусмотреть фундамент под забор на пучинистых грунтах, чтобы обеспечить надежность и недопущение деформаций. Важно также предпринимать дополнительные меры для укрепления опорных стойкок с целью повышения прочности ограждения.
В процессе монтажа следует руководствоваться строгими техническими требованиями, при этом необходимо учитывать несколько важных особенностей.
Если планируется возводить легкое ограждение, важно детально рассчитать глубину основания для установки опор. Их, как правило, устанавливают ниже точки промерзания почвы. Это защищает столбы от негативного давления снизу: даже если грунт промерзнет, опора останется на месте, и забор на пучинистом грунте сохранит свою стабильность и надежность.
Для регионов средней полосы России оптимальным считается заглубление на уровень примерно полтора метра. Тем не менее, для большей уверенности стоит проконсультироваться со специалистами, которые проведут визуальную и инструментальную оценку, чтобы избежать критических ошибок.
В некоторых случаях можно применить прием заполнения лунки, в которую будут установлены стойки, не влажным грунтом, а сухим, взятым с другого участка. Этот метод не является универсальным, но иногда он может быть эффективным.
В случае установки более тяжелого ограждения бетонирование столбов на пучинистых грунтах обязательно. Для этого делают отверстия глубиной около 1,2-1,5 метров, в которые устанавливают стойки, заполненные воздушной подушкой. Затем проверяется вертикальность столба, после чего всё заливается бетонным раствором.
Однако более эффективно использовать фундаменты для заборов на пучинистых грунтах. Такие основания обеспечивают высокую прочность всей конструкции, ее устойчивость к деформациям и предотвращают наличие перекосов со временем, даже при активном движении грунта. Фундаментные основания подходят как для легких, так и для тяжелых конструкций.
Наиболее распространенными являются монолитно-ленточные и свайно-ленточные фундаменты, которые обеспечивают хорошую поддержку для ограждений, их длительный эксплуатационный срок и минимальные проблемы с обустройством.
Фундаменты для заборов на пучинистых грунтах
Фундаменты под заборы на пучинистых грунтах, как уже упоминалось ранее, могут быть монолитно-ленточными или свайно-ленточными. У каждого этого типа имеются свои особенности.
- Монолитно-ленточный фундамент. Эта конструкция отличается прочностью, надежностью и способна выдержать даже значительный вес кирпичного ограждения. Это сооружение состоит из бетонной монолитной ленты.
Ширина такой ленты определяется размером забора и составляет минимум 250 мм. Глубина — от 500 до 600 мм по всему периметру.
Для ее возведения используется бетон марок М200–М400, выбор марки зависит от веса ограждения и особых условий установки. Если строительство происходит зимой, целесообразно выбирать бетон повышенной прочности. Для армирования применяются стальные прутья диаметром 8–10 мм.
Монолитно-ленточные фундаменты поднимаются и опускаются вместе с грунтом; такая ситуация не должна вызывать беспокойства, если грунт остается однородным на протяжении всей несущей конструкции.
Фотография №1: монолитно-ленточный фундамент
- Свайно-ленточный фундамент. Этот тип является более сложным в строительстве. Он сочетает в себе достоинства свайного и ленточного фундаментов.
Изображение №2: типовой свайно-ленточный фундамент
Как видно на схеме, конструкция состоит из забетонированных свай и ленты, последняя отвечает за равномерное распределение нагрузки. Сваи выступают в качестве якорей, которые стабилизируют сооружение при колебаниях грунта.
Свайно-ленточные основания идеально подходят для строительства заборов на неоднородных пучинистых грунтах.
Сваи
В частном строительстве активно применяются три типа свай.
- Буронабивные. Сначала бурится скважина, в которую помещается лист рубероида. Далее сооружается опалубка для наземной части, и устанавливается арматура. После этого отверстие заливается бетоном.
Изображение №3: схема типовой буронабивной сваи
- Буроинъекционные. В этом случае бетонирование происходит во время извлечения бура. Раствор под давлением поступает в расширенную нижнюю часть скважины, что значительно увеличивает устойчивость конструкции к колебаниям грунта, хотя бурение специальных скважин и подача бетона потребует использования сложной техники.
- Винтовые. Они представляют собой стальные стержни с лопастями. Наконечник может быть сварным или литым, причем второй вариант предпочтительнее, так как литье способствует повышению прочности изделий.
Изображение №4: винтовые сваи
Для установки винтовых свай не требуется специальная техника. В верхней части сваи пробивается отверстие, куда вставляется стальной прут, который служит для ее завинчивания. Изделие помещается в подготовленную скважину (глубина 150 мм) и закручивается. По окончании операции верхняя часть срезается до нужного уровня.
Что касается столбов забора на пучинистом грунте, то их тоже можно использовать различные виды. Наиболее часто применяются асбестоцементные и металлические трубы. Деревянные опоры применяются значительно реже из-за их меньшей долговечности.
Тяжелые ограды
Конструкции считаются тяжелыми, если не только столбы, но и пролеты ограды изготовлены из кирпича или камня. В таких оградах используются дополнительные элементы:
- Лента малого заглубления. Поскольку ее подошва контактирует с грунтом, она оказывается под воздействием сил пучения, что необходимо компенсировать.
- Ростверк. Не соприкасается с землей, поэтому не подвержен силам пучения. Этот способ считается предпочтительным, но требует больших затрат и сложности в реализации.
Висячий ростверк (на винтовых сваях) не рекомендуется, так как он лишь увеличивает стоимость строительства. Выходом для тяжелой конструкции является использование низких балок (как подземных, так и наземных) с опорой на сваи или столбы. Строительство тяжелого забора на глинистой почве включает несколько этапов:
- Подземная часть фундамента. Важно снизить давление прилегающего грунта на боковые поверхности основания. Для столбов ТИСЭ и столбчатого фундамента используют опалубку из полимерной трубы или свернутого в рулон рубероида. Для винтовых свай создают арматурный каркас, который будет соединен с ростверком.
- Изготовление ростверка. Зазор для наземного ростверка формируется при помощи слоя песка; его убирают после полного схватывания бетона, затем маскируют зазор. Для подземного ростверка используют пенополистирол, опалубка при этом делается несъемной, а зазор закрывается листами асбестоцемента.
Коротко о главном
Для возведения столбов ограды применяются три основных способа: столбы с уширением подошвы, сваи ТИСЭ или винтовые сваи. Эти решения можно выбирать независимо от типа (веса) ограды и геологических условий участка (высокий уровень грунтовых вод и процент глины в почве). Силы пучения, действующие на опоры ограждения, можно компенсировать различными способами, принимая во внимание конкретные условия эксплуатации.
Напишите в комментариях, как вы считаете: стоит ли заменять сваи с широкой лопастью на сваи саморезного типа, если правильно подобрать их длину?
