Каркасник на склоне с насыпным грунтом. Есть геология. Нужен оптимальный фундамент

Участок купил несколько лет назад, повёлся на красивое зелёное место и виды…

Но, когда коснулся к проблеме его «обживания», ужаснулся… L 2 года назад делал планировку части участка под застройку (30 камазов привозного грунта уже утопил там).

Планировал поставить лёгкий каркасник (SIP-панели) на буронабивных сваях с уширением обвязанных брусом (на форумах начитался как он легко получается…).

Этим летом с помощью ямобура сделал пробное бурения по осям дома 6 скважин (Д40см глубина 2м). Ожидал увидеть как в соседей твердую глину, но… едва ли дошёл до непонятного суглинка (а 1 скважина так и не дошёл на 2,4м).

Специально сваренный буром-подбором чистил дно скважин упорно надеясь всверлится в надёжную глину, но… Решил подстраховаться и сделал геологию (с геологии НАДО БЫЛО НАЧИНАТЬ!), которая показала, что шар суглинка достаточно толстый - глина начинается на глубине 6м.

Результаты геологии у вложенных файлах.

По результатах зачистки скважин от ямобура глубиной 2-2,2 м. могу сказать, что данные геологии о суглинке на глубине 1,2-1,3м в 2-х лунках занижены – сплошной суглинок начинался на глубине 1,8-1,9м.

По этому решил спроектировать геологический разрез всей горы с учётом собственных данных наблюдения (с запасом).

Начитался уже похожих тем, но у меня своя специфика, поэтому решил открыть новую тему.

Буду рад любой помощи и совету. Весной хочу уже сдвинутся с "мёртвой точки"...

ОТЧЁТ ГЕОЛОГИИ:

Инженерно-геологические условия

Для изучения геологического строения, гидрогеологических условий и физико-механических свойств грунтов на участке было пробурено три скважины и взято 15 проб грунта для лабораторных исследований.

Система высот Балтийская. Глубина промерзания – 80см.

Участок находится в зоне влияния давнего фронтального временно стабилизированного оползня. При исследовании 12.09.2014 участка и примыкающих территорий оползневых процессов не обнаружено.

В геологической структуре участка принимают участие аллювиально-делювиальные глины и суглинки (adQ2-3) четвертичного возраста, перекрытые грунтово-растительным шаром.

Грунтовые воды скважинами вскрыты на глубине 6,3-6,9м. За счёт гидравлического подъёма уровень грунтовых вод зафиксирован на глубине 6,1-6,3м (216,5-216,7м). Сезонное колебание уровня грунтовых вод в пределах +/- 1,0м от вскрытого. Во время проведения полевых работ (12,09.2014) на участке присутствовали сезонные грунтовые воды «верховодки».

За данными полевых и лабораторных работ в пределах участка до глубины 8,0м от поверхности земли выделены 3 инженерно-геологических элемента (ИГЭ) сверху вниз:

ИГЕ-1 – Грунтово-растительный шар, у верхней части с домешенным насыпным, перемещённым грунтом, включающим строительные отходы. Мощность слоя 1,2-2,4м

ИГЕ-2 – Суглинок тугопластичный, жёлто-коричневый к жёлтому, ожелезненный, известняковый, песчаный, включающий известняковую жорству. Мощность слоя 4-6м

ИГЕ-3 – Глина полутвёрдая, зелёная к зелёно-серой, ожелезнена, известняковая, с прослойками серого мелкого песка. Вскрытая мощность слоя 0,8-1,6м.

Нормативные и расчётные значения грунтов: (таблица)

Выводы и рекомендации

1. В геологической структуре участка принимают участие аллювиально-делювиальные глины и суглинки (adQ2-3) четвертичного возраста, перекрытые грунтово-растительным шаром.

2. Грунтовые воды скважинами вскрыты на глубине 6,3-6,9м. За счёт гидравлического подъёма уровень грунтовых вод зафиксирован на глубине 6,1-6,3м

3. Участок находится в зоне влияния давнего фронтального временно стабилизированного оползня. При исследовании 12.09.2014 участка и примыкающих территорий оползневых процессов не обнаружено.

4. Основой для фундамента принять грунты ИГЭ-2.

5. Рекомендованный под основу грунт не просадочный и не пучинистый.

6. Рекомендованный тип фундамента – столбчатый или монолитная плита.

7. Все 3 ИГЭ по сейсмическим свойствам относятся к второй категории.

8. Участок согласно ГСН относится к благоприятной для застройки территории за уклоном рельефа и уровнем грунтовых вод.

9. За сложностью инженерно-геологических условий участок под застройку относится к 1-й (простой) категории.

 

Для общего понимания добавил карты, фото участка, фото скважин (стоит отметить, что скважины простояли не осыпаясь несколько месяцев, но после затяжных дождей проехаться по участку не не реально - машина грязнет моментально).

 

Собственно сам планируемый дом (по здешним меркам домик).

Планировку дома пытался сделать максимально упрощая форму фундамента.

Перекрытия так же планировал, чтобы максимально уравновесить нагрузки на разные части ростверка.

Да, паралельно рассматриваю вариант сруба из профилированного бруса (18*16см), но уж очень «динамичный» материал + ухаживание…

 

Ещё добавил картинки, где показано, что сваи находятся под несущими стенами 1 и 2-го этажа

 

ПОМОГИТЕ решить следующие вопросы:

1. Действительно ли буронабивной фундамент с висячим ростверком наиболее оптимальный вариант для участка и дома.

2 местных конструктора и 1 геолог рекомендовали «не заморачиватся» и сделать обычную ленту. Но при навскидку только под пятном дома 10*5,6м лента 0,6м*2,5м+цоколь0,5м уже получается 95кубов бетона и 233 тонны нагрузки на грунт.

В соседей на улице довоенные дома стоят на камнях, современные достройки на лентах (но у них меньшая глубина растительного шара и глина рядом (1,5-2,5м).

Среди преимуществ свайного рассматривал отсутствие необходимости установки дренажных систем.

Вариант винтовых свай отбросил по причинах: в суглинке часто встречаются камни, в нашем городе винтовые сваи практически никто не использует и соответственно специалистов нету, высокая влажность на участке…

2. На основании данных геологии ПРАВИЛЬНО просчитать несущую способность сваи (без уширения):

Вариант 1. Свая d30см на глубину 4м., в т. ч. 2м в суглинке

Вариант 2. Свая d30см на глубину 3м., в т. ч. 3м в суглинке

Я рассчитал в Excel-программе StatPile 1.4 на основании данных геологии, но несущая способность вышла неправдоподобно большая.

3. Стоит ли связывать с ростверком дома ростверк террасы (3м*12,6м) идущей в сторону склона, где суглинок начинается от 2,4м? Или сделать отдельной конструкцией, на которую в перспективе сделать стеклянный тамбур 3м*3м?

4. Как правильно армировать сваи и ростверк? Прикидывал по 4шт 12арматуры в сваю и ростверк. Смущает боковая нагрузка на сваи (склон…), которая может как ломать сваи в земле, так и двигать оголовки. Соответственно, нужно, наверное, чтобы ростверк хорошо держал боковые нагрузки.

Эффективно ли усиливать металический арматурный каркас 4*12мм двумя композитными арматуринами 8мм (уже есть в наличии)?

p/s.
Технические возможности (реалии) для бурения:

1. Ямобур d40см максимум на 2м. – мало, но есть возможность зачистить дно скважины

2. Ямобур d30см максимум на 4м., зачистить дно лунки скважины при глубине 4м практически невозможно… Но подключается несущая способность грунта по бокам сваи (а как оказалось она также немаленькая).

Делать уширение на глубине 2-2,5м очень проблематично. Честно, даже зачищать дно скважины долго и трудоёмко.

 

Эффект будет примерно как от усиления двумя 4мм стальными "проволочками". Т. е. усиление армирования будет примерно на 5,5%. Правда, не в вообще на 5,5%, а в зависимости от места расположения этой "усиливающей" арматуры

 

Похоже что да! С Вашими техническими возможностями разумнее выкопать шурфы под большие опорные пятки и на них столбы. В этом случае их количество сократится наполовину (грубо) Конечно, конструкторам легче предложить ленту, т. к считать- то практически нечего по сравнению со столбчатым фундаментом, кроме как гонорар за проект.

 

Легкий каркасный домик на плитном фундаменте заложенным на отметке - 2,5м ?! Очень забавно!

 

Лично я, очень настороженно отношусь к конструкциям с высоким ростверком. Очень велики риски неравномерных осадок свай.

Свая D300 L=4.0м - 48кН
Свая D300 L=5.0м - 65кН

Можно и связывать, но не жестко. Вертикальная свобода должна остаться.

Армирование свай конструктивное, ростверк - в зависимости от схемы.

Я бы подумал над таким вариантом: по высокой стороне, на месте забора устанавливаете подпорную стену. Далее выбираете грунт до требуемых отметок. Если надумаете подвал, то основанием как раз придется суглинок, если нет, то МЗФ или УШП вполне к месту. За подпорной стеной и далее вниз по склону организуйте дренаж.

 

Как раз это единственная причина моих сомнений по поводу такого типа фундамента...

Это с учётом опоры и бокового трения 2м в суглинке?
Приблизительно 4,8т на сваю (20% запас при необходимых 4т)

Не жёстко - это бетоном без арматуры? Или вплотную, но оставить зазор +/- 2см?

Нужен ли внутренний ростверк между 4-й и 5-й + между 5-й и 7-й сваей, если несущих стенок над ними не будет? Я думал, что с ними конструкция фундамента будет жоще, но с 2-й стороны - дополнительный вес почти 2 тоны.

Подпорная стенка на тех же 4м сваях? На вскидку получится она +треть бюджета рассматриваемого свайного фундамента...

 

О плите думал, но КАЧЕСТВЕННОЕ уплотнение как раз считаю невозможным:
1. Чернозём в принципе не возможно уплотнить стойко, так как там идут процессы гниения и т. д. (уплотнённый сегодня - через период будет саморазрыхлен).
2. Толстый шар чернозёма (1,5-2,5м) в разы увеличиват эту проблему
3. Для качественной трамбовки территории нужен большой каток, а не виброплиты, и послойное трамбование.
4. Загнать каток на участок технически и финансово невозможно.

В своё время рассматривал вариант армирования почвы геотекстилем, но вариант не из дешёвых (по обьёму земляных и трамбовочных работ).

Плита на сваях так же получается нежизнеспособный вариант...

 

Имеете ввиду такой вариант:
Количество свай сокращаю почти вдвое за счет увеличения несущей способности.
Ямобур (для копания колодцев) делает лунки 2,5м. Зачищаем дно. Армирование подушку и столбик. Заливаем подушку 50см * D80см. После застывания монтируем опалубку (скорее всего прямоугольную (30 * 30см или 40 * 40см?). Заливаем бетон. Затем обратна засыпка и монтируем опалубку для висячего ростверка. Заливаем бетон.

 

В общих чертах так. Важны детали в исполнении.

 

Нормально, делайте, единственное, 50см толщины подошвы эт много, 20-25см, толще нет смысла.
Ну и, проще опалубку сделать несъёмную, и засыпать вокруг неё, до заливки.