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 таком грунте потребует от исполнителя наличия определённых знаний и навыков в проведении земляных работ.

Перед принятием решения по будущему основанию 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 вышеупомянутого грунта (глубина его расположения).

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

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

Использование ленточного фундамента

При толщине плывуна менее 1,4 метра можно воспользоваться вариантом подготовки малозаглубленного ленточного основания. 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 будущим строением (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.

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 основаниям 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.

Необходимо, чтобы заливка бетонного основания производилась в непрерывном режиме, а для его укрепления использовались арматурные прутья диаметром 13-15 мм.

Фундамент может быть подготовлен также с использованием так называемых ростверковых свай. К данной категории опорных изделий относятся такие известные конструкции, как современные винтовые и забивные железобетонные сваи. Главное, на что необходимо обратить внимание при их обустройстве – это правильный выбор места фиксации подошвы конструкции, которое должно располагаться ниже уровня самого грунта, насыщенного водой.

Видео

Свой выбор можно остановить на винтовых сваях. Подробнее об этом способе устройства смотрите ниже:

Строительство колодца на любом земельном участке, где строится дом, либо планируется разбить сад-огород, является первоочередной задачей владельца. Многие занимаются этим самостоятельно, даже не подозревая, с какими проблемами при этом можно столкнуться.

Мы хотим рассказать вам, что такое плывун в колодце, о его видах, а так же способах борьбы с этим природным явлением. Наша инструкция и видео в этой статье подскажут, что можно предпринять, если вы столкнулись с ним в проходке.

Плывуны в водоносных горизонтах

Итак, в колодце плывун – что это?

Данное понятие в геологии получил грунт, состоящий из рыхлых пылеобразных песков и несвязных глинистых частиц. Они насыщены водой настолько, что способны оплывать или даже растекаться — отсюда, собственно, и название.

Существует два вида таких грунтов: истинный и ложный:

• В истинных плывунах преобладают коллоидные и глинистые супеси, которые обволакивают, и как бы склеивают более крупные частицы. Образуется своеобразная масса, которая дрейфует в водоносном горизонте, и может переместиться в выработку. Проблема в том, что эта вязкая масса практически не фильтрует и не отдаёт воду, при низких температурах подвергается пучению. Есть мнение, что образуются истинные плывуны не без участия микроорганизмов, обитающих в грунтовых водах.
• Ложный плывун состоит из мелкопористого песка, и практически не содержит глинистых частиц. Это явление по своим характеристикам кардинально отличается от того, что описано выше. Проявляется оно из-за мощного гидродинамического давления, значительно превышающего атмосферное, под воздействием которого находится песчаный пласт. Ложный плывун возникает только в момент вскрытия водоносного горизонта: вода, находящаяся в нём, под напором попадает в проходку, вынося с собой и песок.

Ложный плывун прекрасно отдаёт воду, и особых проблем при не доставляет. А вот истинный плывун, при копке колодца не только усложняет задачу проходчика, но и может представлять опасность для него самого.

Конструкция водозабора: что предпочесть

Из всего вышесказанного, становится понятно, что при строительстве колодцев бороться приходится с истинным плывуном. Чем он объёмнее и мощнее, тем масштабнее мероприятия, проводимые для того, чтобы водозабор был не только построен, но и мог впоследствии нормально функционировать.

Итак:

• Столкнуться с необходимостью борьбы с этим неприятным явлением, приходится не только в процессе прохождения через плывун при рытье шахты. Он может закупорить водоприёмную часть действующего колодца, который ранее эксплуатировался без проблем, и тогда его ствол придётся углублять.
• Прежде, чем приступить к строительству колодца, нужно постараться собрать информацию о характере грунта на вашем участке. Проще всего, когда колодец есть у ваших соседей. Если там проблем с плывунами никогда не было, то есть большая доля вероятности, что и вам не придётся с ним столкнуться.
• Кстати, по соседнему водозабору вы можете сориентироваться, на какой глубине залегают грунтовые воды. Если такого колодца рядом нет, есть ещё один выход – разведочное бурение. Организации, занимающиеся строительством колодцев, оказывают населению и такие услуги. Цена разведочной скважины не превышает 12000 рублей.
• Если разведка показала наличие на трассе проходки истинного плывуна, от строительства шахтного колодца лучше отказаться. Правильным выбором в такой ситуации будет , который вполне можно соорудить своими руками. В более дорогом варианте, это может быть и скважина на песке, обустроенная с соблюдением всех технологий, силами специализированной бригады.

Трубчатый колодец имеет настолько малый диаметр (2,5-5 мм), что грунт, по сути, не бурят, а прокалывают штангой с острым наконечником. Поэтому, абиссинский колодец имеет и другое название: .

Для её обустройства применяют буровые мини-установки. Чтобы пройти сквозь плывун, бурение производится внутри металлической трубы, ударно-канатным способом — это касается всех видов скважин.

Строительство колодца в сложном грунте

Если, не имея точной информации, вы всё же приступили к рытью: копали колодец – попали на плывун, будьте настороже. Принимайте все возможные меры, которые обеспечат безопасность человека, находящегося в шахте. Нередко, чтобы пройти плывун, бывает достаточно лишь на пару метров углубить шахту.

Итак:

• Питьевые колодцы, особенно глубокие, всегда строятся опускным способом. Суть его такова: выемка грунта из шахты производится постепенно, по мере добавления новых сегментов ствола. Сначала углубление производится не более чем на три метра. В него устанавливается стальной режущий башмак, и первое стеновое кольцо. Затем грунт вынимается: сначала по периметру, затем по всей площади. При этом корпус ствола под воздействием собственного веса оседает ниже.

• Далее, монтируется следующий элемент ствола, и тут самое главное — их качественная фиксация и герметизация. Это важно в любом случае, но если сооружается колодец в плывуне — меры, принимаемые для обеспечения прочности ствола нужно удвоить. Просто качественной герметизации здесь недостаточно. Элементы ствола нужно зафиксировать между собой с помощью металлических скоб, как на фото, либо пластин с болтами.

Совет! При строительстве колодцев в разжиженных грунтах, герметизацию стыков между бетонными стеновыми кольцами лучше выполнять с применением кристаллизующихся грунтовых составов глубокого проникновения, и пластифицированного цементного раствора.

Для кирпичной кладки и деревянного сруба, которые нередко используют при возведении ствола колодца столь надёжную фиксацию обеспечить сложнее.

С замковым соединением – это, наиболее приемлемый вариант. Когда строится колодец на плывуне, лучше отдать предпочтение изделиям с более толстыми стенками.

Как пройти плывун

Как только при выемке грунта показалась мутная жёлто-коричневая вода, значит, проходка вошла в толщу плывуна. Его глубина может быть относительно небольшой: два-три метра, а может достигать и десяти метров.
Так что, добраться до чистой грунтовой воды не всегда удаётся быстро. Рыть такой грунт легко, а вот производить его выемку из-за текучести сложно.

Итак:

• Проблема в том, что разжиженная масса просачивается с наружной стороны ствола, занимая место только что вынутого грунта. Поэтому, чтобы продвинуться вглубь на 15-20 см, приходится поднять на поверхность в пять-шесть раз больше вёдер, чем обычно. И как быстро бы это не делалось – грязевые массы опять заполняют дно.
• Многие задаются вопросом: «А если использовать насос?». К сожалению, делать этого нельзя. Насос откачает значительную массу наружного грунта, стенки колодца окажутся в неустойчивом положении, и могут накрениться. Так что же делать? Ответ на данный вопрос не может быть однозначным, ведь у каждого плывуна свои особенности.

• Это может быть однородная масса, состоящая их мелких частиц. Бывает и так, что в ней содержатся крупные включения в виде сцементированных масс песка, или обломков более твёрдых пород. При этом они могут находиться как в состоянии покоя, так и двигаться под напором. Так что, не каждый плывун позволяет пройти сквозь него.
• Если происходит обильный приток воды, работы по проходке шахты останавливают совсем. В таком случае, уже произведённые затраты на строительство колодца могут оказаться напрасными. При более благоприятных условиях, для прохождения плывуна сооружают переборку из досок с заострёнными нижними концами (шпунт). Его ровно, по отвесу забивают в вязкую массу. Стенки шпунта временно изолируют стенки нижней части шахты. Внутри них грунт, выбирают, не обнажая концов переборки.
• В наиболее разжиженных массах, используется специальный ящик с режущим башмаком в основании, и крышкой. В его противоположных концах устанавливают клинья, после чего опускают в шахту и вдавливают в толщу плывуна. Как только ящик наполнится, крышку открывают, производят выборку породы и поднимают её на поверхность. Донный ящик не панацея, с его помощью можно пройти небольшой плывун, не толще одного метра.
• Более массивные плывуны в колодцах проходят другими способами. Здесь тоже может использоваться шпунт, но совсем другой конструкции. Это переборка высотой около 80 см, со скошенными краями. После выборки грунта к ней монтируют такой же сегмент, укрепляют внутренними распорками, и только потом забивают дальше. Водоприёмная часть такого колодца обычно выполняется в виде двойного шатра.
• Очистка колодца от плывуна, вернее очистка воды от мутной взвеси, производится с помощью донного фильтра. Это может быть круглый щит, сбитый из толстых досок хвойных пород, либо осиновые брёвна, расколотые пополам, и уложенные на дно. Поверх деревянного настила насыпают не менее трёх слоёв щебня, разной фракции – чем выше, тем крупнее. Можно даже сверху положить три-четыре крупных булыжника.

Обратите внимание! Обустройство донного фильтра актуально только в ситуации, когда колодец расположен на истинном плывуне. В случае с ложным плывуном, делать этого не следует. Иначе со временем вы получите проблему: фильтр сильно забьётся песком, перекрыв доступ воде.

Время от времени приходится производить текущий ремонт колодцев на плывунах: замену фильтра, установку гидропломб – ведь под постоянным напором грунтовых вод может не выдержать даже самая качественная герметизация.

Для того, чтобы построить шахтный колодец в сложных грунтах, требуется приложить немало сил – тут нужен профессионализм. Желание сделать это без участия специалистов может быть чревато, и экономия, в данном случае, неуместна.

Строительство дома на плывунах - сложный процесс. Плывун - это соединение почвы с водой, локализованное на определенной глубине. При необходимости возведения фундамента, возникает ряд вопросов, о том как не нарушить это образование. Ознакомьтесь с вариантами фундамента на плывунах и технологией их сооружения.

Дом на плывунах своими руками: особенности и виды плывунов

Тепловой плывун это разновидность почвы, основа которого содержит песок мелкозернистого типа и большое количество воды. Так как эта масса достаточно плавучая, она не выдерживает большую нагрузку, а это отрицательно сказывается на строительном процессе.

Неправильно построенный дом, может просто затянуть под землю, причем со стенами. Поэтому, к возведению здания на плывунах следует отнестись с огромной ответственностью.

В соотношении с типом почвы, выделяют несколько видов плывунов, каждый из которых имеет индивидуальные характеристики и особенности. Плывуны бывают:

• истинного происхождения - в виде глинистого песка, суглинка или супесей;
• ложного происхождения - в виде гравиевого песка.

Первый вариант отличается высокими гидрофобными характеристиками. Такая почва хорошо впитывает воду, имеет молекулярное взаимодействие между частицами. Плавунное состояние образует специальную пленку с минимальным коэффициентом очистки. Истинный состав определяется наружными признаками. Дно скважины залито “цементным молочком”, при взятии почвы со дна плывуна, она моментально расплывается. Для определения плывунов на участке, почва сдается в лабораторию.

Если вырыть яму на участке, то она моментально заполнится водой красного оттенка. После высыхания, создается довольно плотная по консистенции масса. Плавающая прослойка придает сложности при проведении монтажных работ, почва, во время строительства заполняет любые углубления. Довольно тяжело создать закрытый контур.

Ложные плывуны менее опасны, их состав не имеет насколько крепких молекулярных связей. Вода на дне плывуна светлая, и легко испаряется из почвы. После высыхания образуется масса со слегка рыхлой структурой. Перед строительством дома на плывуне, определитесь с содержанием почвы и видом плывущей земли в лаборатории.

Строительство фундамента на плывунах своими руками: как бороться с плывунами

К борьбе с плывунами подходите с особой ответственностью, начинайте этот процесс уже после определения типа плывуна. Выделяют три варианта устранения негативных последствий плывунов:

• искусственное осушение;
• создание ограждения с помощью шпунтовых стен;
• фиксация плывуна на почве.

Первый вариант подразумевает открытую откачку воды с плывуна. При необходимости осушения земли глубиной до 600 см, рекомендуем воспользоваться иглофильтрами. При большей глубине орошения, специалисты используют специальные электро дренажные приспособления.

Шпунтовые стенки перерезают слой плывуна. Таким образом, создается определенное давление и возможность выдерживать нагрузку. Деревянную шпунтованную доску забивают на глубину до 10 м, а металлические варианты подходят для глубины до 35 метров. Этот метод не работает при наличии плотных грунтов между плывуном.

Фиксация плывуна на участке выполняется тремя способами:

• замораживанием;
• цементацией;
• силикатизацией.

Первый вариант достаточно ненадежный. Для его выполнения используют специальные морозильные установки, однако, при высокой температуре плывун все равно оттаивает.

Силикатиция отличается высокой эффективностью и подразумевает закачивание во внутрь почвы жидкое стекло. Подходит для ложных плывунов. Предотвращает подвижки грунта и улучшает прочность основания.

При истинном плывуне актуальны только такие методы борьбы:

• электрохимический;
• замораживание;
• оградительный метод.

При рытье котлована или траншеи на участке, в обязательном порядке выполняют укрепление их стенок.

Кроме того, в процессе борьбы с плывунами, обустраивают дренажную систему, которая находится ниже уровня заложения почвы. Плывун содержит мелкие пылеватые частицы, соединенные с водой, с помощью качественного дренажа, выполняется его осушение, структура становится прочной и грунт выдерживает нагрузку. Однако, при эксплуатации здания, периодическая ревизия дренажной системы - обязательный процесс.

При расположении плывуна ниже промерзания почвы, возможен вариант монолитного ленточного фундамента мелкого заложения с обязательным присутствием гравийной засыпки.

Если глубина заложения плывуна составляет более 50 см, при этом, толщина небольшая, а под них находится твердая почва, то рекомендуем остановиться на свайном варианте фундамента.

Варианты фундамента на плывунах: мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками

При заложении плывуна до 150 см на слабопучинистой почве рекомендуем остановиться на мелкозаглубленном ленточном фундаменте. Если в доме будет сооружаться подвал, то цоколь поднимается над почвой, но ни в коем случае не заглубляется во внутрь земли.

Инструкция по сооружения мелкозаглубленного фундамента:

1. Проведите исследование почвы на определения типа плывуна на участке. Создайте чертежи фундамента, в них указан его размер, толщина, способ заливки.

2. Подготовьте участок к работе. Удалите растительность и мусор, выровняйте поверхность, сделайте котлован, согласно размерам фундамента.

3. Обустройте горизонтальный дренаж, во избежание капиллярного подъема влаги из нижних слоев грунта. Глубина котлована под фундамент не должна превышать 70 см. На дне котлована установите подушку из щебня, далее засыпьте песок крупнозернистой фракции. Тщательно утрамбуйте основание специальным инструментом, постепенно увлажняя его.

4. На высоте цокольной части строения, соорудите опалубку. Для ее изготовления используйте ламинированную доску, металл или пластик. Рекомендуем остановиться на разборном варианте. Ровность монтажа опалубки проверьте уровнем. Во внутрь опалубки положите гидроизоляционную пленку или рубероид - данные материалы обеспечивают дополнительную гидроизоляцию фундамента на плывунах и предотвращают утечку бетонного молочка при заливке.

5. Далее в соотношении с ранее проведенными расчетами и чертежами, выполняется армирование. Для этого используют специальную сварную и антикоррозийную арматуру. Количество элементов определяется индивидуально и зависит от общего размера и веса дома.

6. Следующий этап - заливка мелкозаглубленного фундамента. Для работы потребуется бетонный раствор высокого качества минимум Марки 300. Для удаления воздушных пузырей из бетона и для улучшения сцепления его с поверхностью используют специальное оборудование в виде вибратора по бетону.

7. Далее необходимо выровнять поверхность обычной доской или специальными приспособлениями. Время созревания бетонного состава составляет минимум 26 дней. На протяжении этого времени фундамент укрывается пленкой, во избежание попадания осадков на его поверхность и защищается от солнечного излучения.

8. После высыхания бетонного состава следует процесс гидроизоляции и утепления фундамента. Далее следует обратная засыпка котлована песчаным грунтом.

Какой фундамент делать на плывуне: технология возведения плитного фундамента

Плитный фундамент используется в том случае, если плывун залегает глубоко на пучинистой и влажной почве. Стоимость возведения плитного фундамента в несколько раз выше, чем ленточного. Однако, данный вариант отличается большей стойкостью и хорошими эксплуатационными характеристиками.

Плитный фундамент еще называется плавающим, он выдерживает большие по нагрузке здания, а при пучении почвы или морозах, смещается непосредственно со всем домом, не повреждая его.

Инструкция по сооружению плитного фундамента на плывуне:

1. В соотношении с типом почвы создайте чертежи фундамента на плывунах. В них определяется размер и толщина плиты, место ее расположения, способ заливки и другие индивидуальные особенности строения.

2. Разровняйте площадку, удалите мусор и растительность. Засыпьте ее щебнем минимум на 50 см, плотно утрамбуйте и залейте водой. Сделайте разметку территории, используя колышки и шнур.

3. Проложите подземные коммуникации в виде водопровода и канализации. Гидроизоляция и теплоизоляция фундамента выполняются до его заливки. Для этого, подсыпка из утеплителя и пенополистирол укладывают на поверхность, далее следует гидроизоляционная прослойка в виде рубероида или другого рулонного материала.

4. Для изготовления опалубки плитного фундамента используйте доски или панельный щит, высотой около 50 см. Следите за прочностью опалубки, так как бетон довольно тяжелый по весу и оказывает большую нагрузку на основание.

5. Подготовленная поверхность, в обязательном порядке застилается полиэтиленовой пленкой, стыки между материалов проклейте с помощью обычного скотча. Пленка предотвратит вытекание бетонного раствора и сделает плиту подвижной, при пучении грунта.

6. Для армирования плитного фундамента используют рифленый пруток диаметром 1,2-1,6 см. Укладка материала производится в форме сетки, с интервалом 15 см. В местах пересечения прутьев, для связки используют проволоку. Укладка арматуры выполняется поверх пластиковых направляющих, материал должен полностью утонуть в бетонном растворе.

7. Приготовьте бетонный раствор. Для этих целей используется специализированная спецтехника или готовый заводской бетон. Так как объем работы очень обширный, обычная бетономешалка не подойдет.

8. В ранее подготовленную опалубку залейте бетонный раствор, выровняйте его и обработайте специальным вибратором. Для разглаживания используйте правило. Время высыхания бетона составляет около 3-4 недель в сухую и теплую погоду и 5-6 недель в холодную. Рекомендуется укрыть фундамент полиэтиленовой пленкой, во избежание его намокания.

Сложности возведения фундамента на плывунах: свайный фундамент на плывунах своими руками

При близком расположении плывуна к поверхности, рекомендуем остановиться на свайном фундаменте. Данный вариант актуален в том случае, если под плывунами находится мощная, устойчивая почва.

Данная ситуация характерна на влажных пылеватых супесях, где осушить плывун не удается и единственным вариантом остается монтаж свай. Среди преимуществ металлического свайного фундамента отметим:

• подходит под любой тип почвы;
• отличается минимальным количеством земляных работ;
• возводится в любое время года;
• стоимость возведения почти в половину меньше, чем у ленточного фундамента;
• отличается высокими несущими способностями.

Инструкция по сооружению свайного фундамента на плывунах своими руками:

1. Очистите участок от верхнего слоя почвы на 10-12 см. Проведите разметку в соотношении с ранее составленными чертежами. Количество свай определяется индивидуально зависит от общего веса здания, его размера и типа плывуна, расположенного в почве.

2. Возможен вариант использования бетонных или металлических свай. Рекомендуем остановиться на втором варианте. Данный способ менее трудоемкий, доступный по стоимости и не уступает по эффективности бетонным сваям. Для монтажа стальных свай не требуется специальная техника, а работа выполняется за 1-2 дня.

3. Винтовые сваи - идеальный вариант. Данные приспособления не требуют предварительного бурения. Они устанавливаются и ввинчиваются в почву. Поэтому, риск затопления скважины и откачки воды отсутствует.

4. Места установка свай определяются в чертеже, обязательными являются угловые участки, места пересечения стен, а также с интервалом в 200 см между стенами несущего назначения.

5. Для завинчивания металлических свай потребуется минимум два человека. Специальная конструкция отличается рычагом, который необходимо поворачивать при завинчивании. Обязательно проверяйте ровность конструкции. Не разрешается вынимать сваю из почвы и ввинчивать ее еще раз в том же месте.

6. Для монтажа бетонных свай, потребуется специализированное оборудование. Предварительно под них сооружают скважины.

7. После достижения твердого грунта, свая углубляется в него минимум на 100 см. При необходимости, выполняется наращивание металлической сваи. Для удаления излишков фундамента, используют болгарку, а затем обустраивают обвязку металлическими конструкциями.

Выполняя любые земляные работы необходимо придерживаться техники безопасности. При повреждении целостности плывуна, котлован затопляется на протяжении нескольких секунд. Кроме того, выбраться из данной массы достаточно сложно. Поэтому, при работе обязательно укрепляйте стены котлована деревянными досками, при большой глубине котлована, установите лестницу, для быстрого подъема к верху. Все работы проводите минимум с одним, а лучше с двумя, тремя людьми.

Фундамент на плывунах видео:

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:

1. Гидрогеологический режим участка необратимо изменится
2. Несущая способность грунтов, находящихся выше плывуна, будет снижена – в лучшем случае, в худшем дом просто уйдет под землю
3. Поверхность почвы даст неравномерную просадку
4. 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.

1. Таблица 22

   Пески по крупности зерен Характеристики Коэффициент пористости е , равный

   Пылеватые

   За счет открытой пористости пески всегда водопроницаемы. В пылеватых песках к ф не превышает 1 м/сут, в крупнозернистых -до 40-50 м/сут, а в гравелистых- 80-100 м/сут. В плотном сложении пески хорошо воспринимают нагрузки и рассеивают напряжение в основаниях под фундаментами. Модуль деформации песков колеблется от 10 до 50 МПа и закономерно снижается от крупнозернистых к пылеватым разновидностям песков., сопротивление сдвигу –достаточно высокое,за счет величины внутреннего трения, на которое влияет характер поверхности частиц, которая может быть ровной и неровной, бугорчатой, полированной, трещиноватой и т.д. При больших нагрузках угол внутреннего трения песков равен углу их естественного откоса. Крутизна естественных откосов зивисит от крупности песка – чем крупнее, тем больше угол внутреннего трения, а следовательно и угол естественного откоса т. е. возрастает сопротивление сдвигу. Но если через откосы фильтруется вода, то их прочность снижается на 20-30 %. Песчаные грунты являются надежными основаниями для фундаментов сооружений.

3. Плывуны

Плывунами называют водонасыщенные рыхлые породы, обычно пески, которые при вскрытии различными горными выработ­ками разжижаются, приходят в движение и ведут себя подобно тяжелой вязкой жидкости.

Плывунные свойства, кроме песков, при определенных условиях могут проявлять пылеватые суглинки, супеси, т.е. породы, обладающие значительной пористостью.

Основной причиной проявления у пород плывунных свойств яв­ляется гидродинамическ ое давление поровой воды, которое создается в результате перепада (градиента) давления грунтовых вод при вскрытии котлована (траншей и т. д.). В связи с обычно малой водопроницае­мостью плывунных пород гидравлический градиент вызывает фильт­рационное давление на частицы породы, обуславливая их движение по направлению градиента или, иначе говоря, в сторону разгрузки, в котлован. Для определения критического значения градиента фильтрации I кр , при котором порода переходит в плывунное состояние, рекомендуют формулу I кр = (р-1)(1- n ), где р -плотность грунта; n - пористость (в долях единицы).

В плывунном состоянии породы утрачивают всякие структурные связи. Частицы переходят во взвешенное состояние.

Интенсивность плывунных явлений в породах зависит от величины градиента, гранулометрического и минерального состава формы час­тиц, плотности породы и ряда других факторов.

Плывуны, находящиеся в покое, слабо отдают воду и мало водо­проницаемы.

Плывуны разделяют на ложные (псевдоплывуны) и истинные.

Ложные плывуны -это грунты, не имеющие структурных связей, различные пески и гравелистые отложения, переходящие в плывунное состояние под действием гидродинамического давления потока подземных вод.. Коэффициент фильтрации достигает 1-2 м/сут и более. Частицы породы находятся во взвешенном состоянии. Трение между ними сводится к нулю. Пески этого вида плывунов очень легко оплывают. Плотность в безводном состоянии колеблется от 1,5 до 1,75 т/м 3 . Вода светлая или слабо мутная. Взвешивающее действие воды при определенных условиях проявляется также в песках некоторых морских побережий, образуя так называемые зыбучие пески. Под действием гидродинамического давления во взвешенное состояние могут переходить не только пески, но некоторые другие рыхлые породы.

Характерной особенностью ложных плывунов является довольно легкая отдача ими воды. При высыхании они образуют рыхлую или слабо сцементированную массу.

Истинные плывуны - это породы с коагуляционными или смешан­ными связями в виде глинистых песков, а также супесей, суглинков. Структурные связи обусловлены присутствием глинистых (< 0,001 мм) частиц с высокими гидрофильными свойствами. Переход в плывунное состояние определяется невысоким гидродинамическим давлением и присутствием притягивающих к себе влагу (гидрофильных) глинистых частиц. Вокруг этих частиц формируются пленки связанной воды, что ослабляет структурное сцепление и уменьшает водопроницаемость пород. Значения коэффициента фильтрации очень низкие и колеблют­ся от 0,005 до 0,0001 см/с.

Плотность истинных плывунов в безводном состоянии равна 1,8- 2,2 т/м 3 . Разжижение плывунов происходит при влажности меньшей полной влагоемкости. Глинистые частицы окрашивают воды в серова­то-молочный цвет. При высыхании истинные плывуны вследствие склеивающего действия глинистых частиц образуют довольно сильно сцементированные массы. Характерной особенностью истинных плы­вунов является слабая отдача воды. Они «плывут» в основном за счет физически связанной воды.

В строительной практике важно определить способность породы переходить в плывунное состояние и вид плывуна. Это можно сделать по ряду внешних признаков и на основе лабораторных анализов.

Склонность породы переходить в плывунное состояние можно установить по величине водоотдачи, высокой пористости (более 43 %), по гидрофильности глинистых частиц и другим факторам. В полевых условиях способность к плывунности пород устанавливается по обра­зованию в скважинах при бурении водопесчаных «пробок».

Можно также использовать некоторые внешние призна­ки. Так, истинный плывун в котлованах дает скопление волы в виде «цементного» молока. Песок, взятый из котлована, имеет вид мало­влажного грунта, воду не отдает и постепенно оплывает в лепешку.

Плывуны осложняют строительство. Они создают большие труд­ности в проходке строительных выработок, стремясь заполнить выра­ботанное пространство. При условии замкнутого пространства плывуны могут быть надежными основаниями, но создать такой контур трудно. Возможно выпирание плывунов из-под фундаментов, что вызывает оползни, провалы поверхности, деформацию зданий и соо­ружений. Открытый водоотлив из котлованов опасен появлением суффозии на окружающей территории. Опасна подрезка склона, даю­щая выход плывунам.

Примером может служить случай со 100-метро­вым трамплином на Воробьевых горах в Москве. После строительства трамплина строители начали подрезать грунт в нижней части склона, чтобы придать ему необходимую кривизну для безопасного приземле­ния лыжников. Были вскрыты плывуны, которые стремительно запол­нили выемку и затопили экскаватор и вызвали оседание откоса. Плывуны очень чувствительны к вибрации и динамическим ударам, даже на значительно удаленных расстояниях от места возмущения.

Борьба с плывунами сложна и не всегда принятые меры дают желаемые результаты. В таких случаях приходится отказываться от устройств котлованов и применять свайный вариант фундаментов или подошву фундамента не доводить до слоя плывунных пород. В выборе метода борьбы важнейшее значение имеет вид плывуна.

Все способы борьбы с плывунами можно разделить на 3 группы:

искусственное осушение плывунных пород в период строитель­ства (открытая откачка воды из котлованов, иглофильтры и др.);

ограждение плывунов путем создания шпунтовых стен

закрепление плывунов путем изменения их физических свойств (силикатизация, цементация, замораживание и т. д.).

Для ложных плывунов применимы все способы борьбы. В борьбе с истинными плывунами можно использовать лишь ограждение, замо­ раживание и электрохимическое закрепление. При проходке подземных выработок используют повышенное давление, уравновешивающее дав­ление воды плывуна.

Возможность осушения плывунов зависит от их коэффициента фильтрации. При к ф > 1 м/сут откачку воды производят из скважин; при k < 1,0 - 0,2 м/сут следует использовать специальные установки - иглофильтры, позволяющие произвести осушение до глубины 5- 6 м и при иглофильтрах особой конфигурации -до 12-15 м и более. При к ф < 0,2 м/сут иглофильтры применяют в сочетании с электродре­нажом.

Строительный котлован от плывуна можно оградить шпунтовой крепью, задача которой - перерезать слой плывунной породы и при­нять на себя ее давление. Забивка деревянного шпунта ограничивается глубиной 6-8 м, металлического -20-25 м. При наличии галечни­ков и прослоев плотных грунтов (мергели и др.) погрузить шпунт не удается.

Замораживание плывунов является временным и ненадежным ме­роприятием. Для этого используют или морозное время года, или специальные холодильные установки. В зимнее время проходку кот­лованов проводят поэтапно, после каждого периода промораживания грунта на глубину 20-30 см. Искусственное замораживание осущест­вляют вокруг котлована путем циркуляции в скважинах раствора СаС1 3 , охлажденного до -20-40 С. Это создает вокруг котлована зону замороженного водопроницаемого грунта.

Силикатизация - нагнетание в плывуны жидкого стекла. Это воз­можно при достаточно высокой водопроницаемости плывунов (к ф > 0,5 м/сут). Силикатизация требует больших затрат, но весьма эффек­тивна.