Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению. Величина, которая показывает, насколько грунт склонен к пучению, — это
степень морозной пучинистости, которая определяется, как относительное изменение объема грунта при промерзании:
E = (H – h) / h,
Где E – степень пучинистости, H – высота мерзлого (вспучившегося) грунта, h – высота грунта до замерзания.
Степень пучинистости показывает, на какую величину изменяется объем грунта при промерзании. Пучинистыми называют грунты, у которых степень
пучинистости больше 0,01, т.е. это такой грунт, который при промерзании на глубину 1 м увеличивается в объеме более чем на 1 см.
Какие грунты пучинистые?
Пучение происходит из-за того, что содержащаяся в грунте влага замерзает, а, как известно, лед имеет меньшую плотность, нежели вода, и поэтому
занимает больший объем. Увеличение объема воды при замерзании и приводит к пучению, поэтому какие грунты пучинистые, а какие нет, зависит от
содержания в них воды: чем ее больше в грунте, тем сильнее он вспучивается. К пучинистым относятся все глинистые грунты: глины, суглинки и супеси. В
отличие от песка, глина имеет много пор и хорошо удерживает в себе влагу, вода не просачивается между мельчайшими частицами глины и не уходит в более
глубокие слои земли. Поэтому, чем больше содержание глины, тем более пучинистым является грунт.
Строительство фундамента на пучинистом грунте
Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому
строительство фундамента на пучинистом грунте нужно вести только с принятием мер против пучения. Самый радикальный путь – это заменить грунт на
непучинистый гравелистый или крупный песок. В этом случае роют большой котлован на глубину больше глубины промерзания, убирают пучинистый грунт и
вместо него засыпают и хорошо утрамбовывают песок, который является отличным основанием для фундамента, не удерживает в себе влагу и имеет
высокую несущую способность. Этот способ, пожалуй, самый надежный, но и самый
затратный – он предполагает очень большой объем земельных работ.
Другой способ строительства устойчивого фундамента на пучинистом грунте – это заложение его на глубину
ниже глубины промерзания. В этом случае на основание фундамента не будут действовать
силы пучения, но на боковую поверхность пучение действовать будет. И хотя это воздействие на порядок меньше, оно способно создать проблемы: пучинистый
грунт будет примерзать к боковой поверхности фундамента и при движении вверх/вниз будет тащить его за собой. Касательная сила пучения может достигать
5 тонн на квадратный метр поверхности. Заложенный на глубину 1,5 м ленточный фундамент дома 6 м на 6 м будет иметь суммарную площадь боковой
поверхности 36 м2, а общая касательная сила пучения может поднимать до 180 т. Этого будет достаточно, чтобы поднять деревянный дом, потому что его вес
не сможет уравновесить действие пучения. Поэтому заложение фундамента на пучинистом грунте ниже глубины промерзания используется при строительстве
тяжелых кирпичных и монолитных железобетонных домов.
Третий способ снизить влияние пучинистого грунта на фундамент – это утепление. Этот вариант больше всего подходит для строительства
мелкозаглубленных фундаментов под легкие дома и заключается в том, чтобы избежать
замерзания влаги в пучинистом грунте. Укладывая на грунт слой утеплителя, можно добиться того, чтобы грунт вокруг фундамента никогда не промерзал.
Ширина полосы утеплителя должна соответствовать глубине промерзания: если земля промерзает на 1,5 м, то утеплять надо вокруг фундамента полосу шириной
1,5 м. Толщина утеплителя зависит от его теплоизоляционных свойств и от климатических условий.
Еще одна мера, которую можно принимать при строительстве фундамента на пучинистом грунте — это отвод воды, ведь если не будет воды, то не будет и
пучения. Для отвода воды, содержащейся в грунте, по периметру фундамента устраивают дренажную систему: в полуметре от фундамента роют канаву на
глубину его заложения, в нее укладывают завернутую в фильтрующую ткань перфорированную трубу под небольшим уклоном и засыпают ее крупным песком или
гравием. Вода, содержащаяся в грунте, будет стекать к дренажной трубе, попадать в нее через отверстия и по ней отводиться в дренажный колодец. Для
естественного отвода воды необходимо, чтобы где-то был более низкий участок местности, куда будет отводиться вода. Для отвода воды атмосферных осадков
вокруг фундамента нужно делать отмостку и ливневую канализацию.
Строительные и отделочные материалы, товары для дома
Определение пучинистости
Пучинистоть — это свойство грунта изменяться в объеме из-за замерзания и размораживания содержащейся в нём воды.
При замерзании воды объем почвы увеличивается, так как это может произойти только за счет «выпучивания» почвы вверх (больше ей расширяться некуда, снизу и сбоку действуют силы сопротивления),
то под пучинистостью почти всегда понимают сезонные подъёмы и опускания грунта. Также можно встретить такое определение пучинистости как «морозная пучинистость», это синонимы.
В чём опасность пучинистых грунтов?
Поднимаясь, замёрзший грунт оказывает неравномерное давление на фундамент, буквально выталкивая его из-земли. Именно неравномерное выдавливание (где-то почву «пучит» сильнее, где-то слабее) приводит к перекосу и разрушению фундамента.
Разрушение фундамента забора из-за воздействия сил морозного пучения.
Трещина в кирпичной стене в результате подъёма почвы от морозного пучения.
Трещина в ленточном фундаменте дома, образовавшаяся от вспучивания грунта зимой.
Мнение эксперта
Важно понимать, что вертикально-направленное пучение — это следствие расширения грунта во всех направлениях, ведь замерзшая вода расширяется во всех направлениях, а не только вверх.
Таким образом видимое нами выпучивание вверх происходит только потому, что почве при морозах просто некуда расширяться вниз и в стороны.
Что это значит для строителя? То, что надо помнить: почва давит на фундамент не только снизу вверх, но и в горизонтальном направлении.
Например, если обустроить яму для скважины и укрепить её стены досками (это пример, понятно, что вряд ли кто в трезвом уме будет так делать),
то силы пучения не выдавят доски на поверхность, а переломают их внутри ямы. В случае фундамента — это те повреждения, которые чаще всего невозможно увидеть!
Вы не сможете заглянуть под землю, чтобы проверить состояние фундамента, его потребуется шурфить, а это трудоёмкий процесс.
Ваш браузер не поддерживает видео тег.
На видео показаны: горизонтальное и вертикальное действие сил пучения грунта
Далее рассмотрим виды пучинистости, разберёмся как её определить и как (а главное, какой ценой) эту проблему можно решить.
Степень пучинистости грунта по ГОСТ
Землю «пучит» из-за воды, меняющей своё агрегатное состояние с жидкого на твёрдое. Поэтому в первую очередь надо понимать, что пучинистый грунт — это тот грунт, который задерживает в себе воду,
иными словами, обладает низкими фильтрационными свойствами. Камни, песок, насыпные (хрящеватые) почвы воду не задерживают,
она спокойно протекает через них. Глина, пылеватые песчаные почвы, смесь глины и песка (суспесь, суглинок) — удерживают воду хорошо,
поэтому подвержены сильному расширению при образовании льда.
Запомним, что пучинистость связана со способностью почвой задерживать влагу. Именно эта способность и определяет классификацию по степени пучинистости грунтов.
Cтепени пучинистости
В этой таблице под степенью пучинистости надо понимать объёмную деформацию грунта. То есть за сезон среднепучинистый грунт может изменять свой объём на 3.5 — 7 процентов.
Естественно, на пучинистость влияет не только состав почвы, но и высота грунтовых вод. Прошу взглянуть на следующую таблицу.
Определение пучинистости грунтов для разной глубины грунтовых вод
Понимать таблицу следует так. Если у Вас на участке суглинок, а грунтовые воды находятся менее чем в метре от глубины промерзания, то почву относят к сильнопучинистой,
а если от глубины промерзания до грунтовых вод более чем 2.5 метра, то к непучинистой. Если же у Вас песчаный грунт, а как мы видим по таблице пучинистость песка очень мала, то даже при очень
высоком расположении грунтовых вод (менее полуметра) можно будет говорить о том, что у Вас слабопучинистый грунт.
В наше время есть способы справиться с любой пучинистостью, но какой-то универсальной (и в тоже время доступной по деньгам) технологии нет. Поэтому тип почвы на Вашем участке узнать надо обязательно.
Как определить тип грунта на Вашем участке
Каменистая земля, визуально можно определить, что это точно непучинистый грунт.
Способ 2. Осмотр рядом стоящих построек.
Ситуация, когда строительство ведется в местах, где рядом ещё ничего не построено, встречается довольно редко. Собираетесь строить дом — первым делом посмотрите, какие технологии строительства и стройматериалы использовались в соседних постройках. Поговорите с соседями, узнайте, что тут за земля и не было ли с ней каких-то проблем. Соседи, конечно, не выдадут результаты геогидрологической экспертизы, но подскажут Вам уже готовые технологии строительства, проверенные годами в Вашей местности. В конце концов, это именно то, что Вам нужно.
Способ 3. Шурф грунтового основания.
Шурф — это просто глубокая яма для исследования грунта. Технология исследования грунта следующая:
Вода стоит и не уходит в почву в траншее фундамента и шурфе грунта — это явный признак проблемных, пучинистых грунтов.
источник фото с шурфом: sground.ru
Способ 4. Обратитесь к профессионалам за лабораторным определением степени пучинистости
Здесь есть важный нюанс. Если Вы строите не своими руками, а заказываете работы у подрядчика — желательно всё организовать так, чтобы и лабораторное определение степени пучинистости грунта,
и собственно постройку производила одна команда. В этом случае, при возникновении проблем, строители не смогут переложить ответственность на других или на Вас. Убедитесь, что Ваша строительная бригада — профессионалы, имеющие необходимый опыт, инжереное образование и нужные знания о грунтах и нюансах работы с ними — будьте бдительны.
Профессиональные строители уже идут к Вам 😉
Как убрать пучинистость грунта?
Если предполагается вести строительство на пучинистом грунте, можно применить одну из следующих технологий:
Ниже рассмотрим эти технологии подробнее, но сначала важно отметить, что универсальными советами для нивелирования эффектов пучинистости будут:
Габаритный (широкий) и тяжёлый фундаменты нивелируют действие сил пучинистости. На видео показано — чем фундамент больше и тяжелее фундамент тем лучше, тем сильнее фундамент будет сопротивляться пучению почвы.
Заливка отмостки бетоном, на фото видно армирование отмостки и приёмные трубы ливневой канализации.
Переходим (наконец-то) к технологиям устранения пучинистости.
Способ 1. Дренаж
Схема устройства дренажной системы. На схеме:
Гидроизоляция битумной мастикой подземной части фундамента дома.
Фото стены ленточного фундамента глубокого залегания с выполненной гидроизоляцией.
Гидроизолирование стены фундамента битумной мастикой. Важно работать в перчатках потому, что битум трудно отмывается с рук.
Дренажная труба с геофильтром
Примечание
Воду из дренажного колодца хорошо использовать для полива — она проходит фильтрацию почвой, а также всегда теплее воды из скважины.
Дренажная система отлично справляется с атмосферной влагой, но при подъёме грунтовых вод она может быстро заполниться водой, включая дренажный колодец, после чего вся система перестанет работать. То есть главным недостатком дренажа является то, что он не может справиться с грунтовыми водами. Здесь может помочь использование в колодце дренажных насосов.
Способ 2. Замена грунта. Как правильно полностью убрать пучинистый грунт?
Коротко суть способа можно представить так: пучинистый грунт убираем, непучинистый засыпаем. Условно можно сказать, что данная технология — это обустройство дренажа под всей плоскостью дома. Технология замены грунта для устранения морозной пучинистости следующая:
Копка котлована с применением экскаватора для проведения замены грунта.
Бульдозер ровняет дно котлована перед засыпкой щебня при замене грунта.
Замена грунта. Вместо убраной пучинистой почвы на глубину ниже промерзания засыпается щебень.
Засыпка непучинистого грунта (гравия) в котлован. Производится полная замена грунта.
Какой фундамент подойдёт при замене грунта?
Виды фундаментов подходящие при замене грунта — свайный с ростверком (на иллюстрации показаны забивные сваи, но буронабивные или винтовые также подходят),
плавающий монолитный плитный (также подходит утеплённая плита по шведской технологии — УШП), монолитный ленточный фундамент.
Лучше всего при замене грунта подойдут следующие виды фундамента:
Монолитная железобетонная плита хорошо распределяет нагрузку от морозного пучения
Способ 3. Термическое усиление грунта
На практике этот способ применяется редко ввиду его высокой стоимости. Термоусиление используется чаще всего от безысходности. Различают два вида термоусиления:
Способ 4. Химическое усиление грунта
Различают следующие способы химического укрепления грунта.
Какие виды фундаментов надо использовать при строительстве на пучинистых грунтах?
На видео показано поведение разных типов свай при пучении почвы и необходимость заглубления ниже уровня промерзания для строительства на сложных грунтах.
Какие фундаменты не подходят при морозной пучинистости?
https://www.youtube-nocookie.com/embed/6mJaohBVGHM
Видео от блога wayhome.tv, где подробно рассмотрен вопрос пучинистости.
https://www.youtube-nocookie.com/embed/FsEh4PEEWUw
Вторая часть видео — глубина заложения фундамента на пучинистых грунтах.
https://www.youtube-nocookie.com/embed/sX7h8VE_WN4
Третья часть видео — утеплённая отмостка.
https://www.youtube-nocookie.com/embed/UwMhYZjbRro
Четвёртая часть — нужен ли дренаж для мелкозаглублённого фундамента.
Коротко о главном
Явление пучинистости происходит в грунтах, которые увеличивают объем в морозную погоду. Влага, впитавшаяся в слой земли, замерзает и расширяется. Лед выталкивает почвенные массы наружу. Второй тип вспучивания происходит из-за капиллярности влаги, перераспределенной в земельных слоях. По характеристикам увеличения объема почва классифицируется как слабопучинистая, среднепучинистая и сильнопучинистая. Больше всего подвержены поднятию глинистые земли и суглинки.
Тип строения зависит от характеристик грунта, т.к. некоторые деформируются на 17-25 см. Постройки из дерева выдерживают вспучивание до 5 см, а кирпичные – до 3 см. Для обустройства фундамента в зонах пучинистых, насыщенных влагой грунтах, необходимо руководствоваться нормативными приемами.
Меры против пучения
Сила пучения настолько велика, что способна поднять крупное здание. Поэтому на пучинистых грунтах проводят специальные мероприятия по снижению и предотвращению пучинистости. Можно выделить следующие меры, принимаемые против пучения грунтов:
Пучению подвержены все глинистые виды грунов.
Создание фундамента на большой глубине
Работа здесь идёт с готовыми изделиями: металлическими, либо асбестоцементными трубами. Фундамент может получиться с наличием арматуры или металлического стержня.
Схема фундамента при первом раскладе (с арматурой).
Внутри трубы заранее устраивается арматурный куст. Он также заливается бетоном. Арматура выходит за грани трубы примерно на 10-15 см. Так будет удобнее её приваривать к арматуре ростверка.
Место крепления трубы к блоку: её основание, контактирующие с ним. Здесь под углом в 45 градусов создаётся цементная стяжка.
Когда она полностью высыхает, и столб крепко зафиксирован на блоке, можно делать обратную засыпку. Здесь нужен ранее извлечённый грунт или грунт высоких характеристик касательно пучинистости.
Схема при втором раскладе
Внедрение трубы происходит, когда плита ещё высыхает. Монтаж получается в свежую плитную смесь.
Нужно, чтобы труба немного касалась плиты. Металлический сердечник должен углубиться на 10-15 см. Далее работа следует по такому же алгоритму, что и при первом раскладе.
Ранее было сказано, что в пучинистые грунты следует устраивать только столбчатые фундаменты. И это обоснованно следующими аргументами:
Особые свойства пучинистых грунтов
Особое свойство оснований, способных вспучиваться, заключается в значительном увеличении объема в результате зимнего промерзания.
Как определить пучинистые грунты? К основаниям, обладающим свойством вспучивания при промерзании, относятся только глинистые (в том числе суглинки) и песчаные грунты (пылеватые, мелкие и средней крупности). Гравелистые и крупные пески к пучинистым не относятся.
Песчаные, глинистые грунты и их разновидности обладают мелкопористой структурой, то есть состоят из мелких минеральных частиц, между которыми имеется множество мелких полостей. Эти полости или поры могут содержать влагу. При понижении температуры ниже нуля влага в грунте замерзает, превращаясь в лед, который, как известно, всегда увеличивается в объеме по сравнению с исходным объемом воды. В результате замерзания воды в порах и происходит увеличение всего объема основания, называемое морозным пучением.
Основания делятся по степени пучинистости, которая зависит от уровня или глубины, на которой залегают подземные воды. Для глинистых оснований еще имеет значение показатель текучести. Приводим следующую таблицу с градацией по степени пучинистости разных видов грунтов.
Если в основании здания залегают грунты с пучинистыми свойствами, следует особенно тщательно подойти к выбору типа фундамента. Очень эффективной после многолетней практики применения зарекомендовала себя конструкция МзЛФ – об устройстве, армировании и расчете которого мы подробно рассказываем в статье«Мелкозаглубленный ленточный фундамент: расчёт глубины, подготовка основания, армирование своими руками и калькулятор расчётов ».
Помимо выбора наиболее подходящего типа фундамента при строительстве на пучинистых основаниях, необходимо предусматривать дополнительные мероприятия, направленные на предотвращение замачивания и промерзания: устройство дренажа, утепление отмостки, заполнение пазух уплотненным сыпучим материалом.
ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация».
СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений».
Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83).
ВСН 29-85 Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах.
Методы устранения эффекта пучения
Чтобы сделать основание, применимое для пучинистых грунтов, используют следующие техники:
Заглублять основание рекомендуют ниже уровня промерзания грунта – так эффект пучения не проявляется.
Степень пучинистости грунтов
Степень пучинистости грунтов
Если степень пучинистости по показателям Z и Jl (текучести) отличаются, то принимается большее значение.
Так как пучинистые основания проявляют свои негативные свойства при условии насыщения водой, то существует еще один способ классификации, учитывающий условия увлажнения основания зданий по характеру рельефа местности.
Тип грунтовых условий
Условия увлажнения грунтового основания по характеру рельефа местности.
Возвышенные и всхолмленные места, водораздельные плато, где грунты могут увлажняться только от атмосферными осадками.
Равнины, слабовсхолмленные места, пологие склоны с затяжными уклонами, где грунтовые основания увлажняются атмосферными осадками и верховодкой, только частично грунтовыми водами.
Низины, котловины, заболоченные места, в которых грунтовые основания увлажняются и водонасыщаются атмосферными осадками, верховодкой и грунтовыми водами.
То есть, если по показателям Z и Jl основание относится к слабопучинистым, но участок строительства расположен в низине или котловине, то следует считать, что грунты сильнопучинистые.
Таким образом, пучинистый грунт – это песчаный или глинистый грунт, подверженный увлажнению и сезонному промерзанию.
Стадии промерзания грунта
Россия является северной страной, поэтому в зимнее время на ее территории всегда присутствует низкая температура. В зависимости от региона грунт может находиться в замершем состоянии от 2 до 9 месяцев. Когда наблюдаются осенне-зимнее похолодания, то глубокие слои почвы переходят в следующие состояния:
Схема промерзания грунта.
Следует учесть, что все эти стадии являются условными, поскольку процесс переход из одной в другую протекает очень медленно. При этом также можно выделить еще один этап, в ходе которого происходит оттаивание грунта. Это приводит к его просадке.
Из-за того что именно в зимнее время наблюдается пучение грунта, то заниматься возведением домов в данный период настоятельно не рекомендуется, потому что это представляет очевидную опасность. После строительства существует высокий риск разрушения готового строения
Особенно важно не проводить возведение фундаментов и объектов в городах крайнего севера, где наблюдается сильное промерзание нижних слоев почвы.
Расчет интенсивности пучения на участке
Чтобы произвести расчет степени пучения грунта на стройплощадке своими руками, необходимо воспользоваться формулой: E = ( H — h ) / h. в которой:
Чтобы сделать расчет степени, необходимо сделать соответствующие замеры в летнее и зимнее время. Пучинистой можно считать почву, высота которой изменилась на 1 см при промерзании на 1 м. С этом случае «Е» будет равняться коэффициенту 0.01.
Процессам пучения больше подвержены грунты, в которых есть большое содержание влаги. Она при замерзании расширяется до состояния льда и тем самым поднимает уровень грунта. Пучинистыми считаются: глинистые почвы, суглинки и супеси. Глина, из-за наличия большого количества пор, хорошо удерживает воду.
Что такое пучинистый грунт и чем он опасен? (видео)
Существуют простые способы снять пучение вокруг фундамента своими руками:
Первый способ – самый трудоемкий. Для этого необходимо вырыть котлован под фундамент. глубиною ниже уровня замерзания земли, пучинистый грунт вывезти, а на его место засыпать сильно утрамбованный песок.
Он показывает высокую несущею способность и не удерживает влагу. Большой объем земельных работ делает его наименее популярным, хотя он и является эффективным способом побороть пучение. Эта техника эффективна для заложения малоэтажных зданий, мелкого заглубления, например, сарая.
Особенностью второго способа является снятие влияния пучения на подошву фундамента, но его сохранение при воздействии на стенки основания. В среднем боковое давление на стенки составляет 5 т/1 м 2. С его помощью можно возводить дома из кирпича.
Третий способ позволяет сделать незаглубленный фундамент под частный дом своими руками в условиях пучения. Суть метода заключается в заложении утеплителя по периметру фундамента на всю его глубину. Расчет материала делается так: если его высота равна 1 м, то и ширина утеплителя должна составлять 1 м.
Чтобы сделать отвод воды вокруг дома или сарая, нужно построить дренаж. Он представляет собой канаву на расстоянии 50 см от постройки, глубина которой такая же, как уровень заложения конструкции. В дренажную траншею укладывают перфорированную трубу под техническим уклоном и оборачивают ее в геотекстиль, а затем заполняют гравием и песком крупной фракции.
Ниже — рассмотрим типы оснований, которые могут применяться на почве, склонной к пучению.
Свайные и столбчатые заглубленные фундаменты
Фундаменты с заложением на глубину промерзания для частного дома могут быть рекомендованы в свайном конструктивном исполнении или в виде столбчатых фундаментов — с ростверком, на который опираются стены. В качестве свай для малоэтажных домов чаще всего применяют буронабивные сваи или их разновидность — фундамент ТИСЭ, а также винтовые сваи.
Такие фундаменты имеют, по сравнению с ленточными, меньшую площадь боковой поверхности и расход материалов. Но и опорная поверхность подошвы таких фундаментов также невелика, что ограничивает их применение сравнительно легкими зданиями на прочных грунтах.
Конструкция свайных фундаментов предполагает устройство дома с холодным — пространством между землей и нижним этажом. Пол первого этажа приходится делать по цокольному перекрытию. Устройство жесткого перекрытия над цоколем, вместо полов по грунту, удорожает строительство.
Кроме того, устройство мощного монолитного железобетонного ростверка делает свайные фундаменты сложнее в устройстве и дороже, чем мелко заглубленные ленточные фундаменты.
Взгляните на фото фундамента с ростверком. Ведь это тот же мелко заглубленный фундамент с торчащими снизу ногами свай, и зачем то приподнятый над грунтом.
Чаще всего выбор такого фундамента ничем не обоснован, кроме страхов «экономных» застройщиков, не пользующихся услугами профессиональных проектировщиков, и пропаганды производителей буров ТИСЭ и их последователей на форумах и соседних участках.
Свайные фундаменты в частном домостроении выгодно применять только для тех конструкций, где не требуется устройство дорогого ростверка (например, для деревянных или каркасных зданий с холодным цоколем), или при наличии особо сложных грунтовых условий.
Если в основании здания залегают грунты с пучинистыми свойствами, следует особенно тщательно подойти к выбору типа фундамента. Очень эффективной после многолетней практики применения зарекомендовала себя конструкция МзЛФ – об устройстве, армировании и расчете которого мы подробно рассказываем в статье«Мелкозаглубленный ленточный фундамент: расчёт глубины, подготовка основания, армирование своими руками и калькулятор расчётов».
Помимо выбора наиболее подходящего типа фундамента при строительстве на пучинистых основаниях, необходимо предусматривать дополнительные мероприятия, направленные на предотвращение замачивания и промерзания: устройство дренажа, утепление отмостки, заполнение пазух уплотненным сыпучим материалом.
Любое строительство начинается с исследования грунта. На уже застроенной территории этот этап можно пропустить и воспользоваться результатами исследований, проведенных для других построек. Но часто застройка участка начинается именно с гаража. Хороший пример – каркасный гараж-дом, который был построен нами в качестве склада стройматериалов и временного жилища для строителей.
Нужно хорошо представлять, на каком грунте вы строите гараж. Исходя из его свойств выбирается тип и рассчитываются параметры фундамента. Неправильно спроектированный фундамент в лучшем случае может обойтись дороже, чем это необходимо, а в худшем – разрушиться.
Пучение грунта – одна из самых серьёзных опасностей, подстерегающих построенные без проведения должных исследований фундаменты. Впрочем, о неправильной усадке тоже не стоит забывать.
Таблица для определения степени пучинистости грунта. Z — величина, показывающая на сколько метров уровень грунтовых вод находится ниже глубины промерзания
Если вы не хотите воспользоваться услугами специалистов, для начала придётся выкопать на месте будущей постройки яму два метра глубиной с аккуратными вертикальными стенками. Так вы сможете визуально определить тип грунта. Кроме того, вы можете провести простой эксперимент, который поможет развеять ваши сомнения, если они у вас будут.
Берёте горсть грунта и добавляете в неё воды
Скатываете «сосиску» и, внимание, самый ответственный момент, сворачивате из неё бублик. В зависимости от того, что произошло с «сосиской», делаем выводы:
Если на дворе осень, заодно с типом грунта вы можете определить уровень подземных вод. Хуже всего, если на дне ямы появилась вода. Если сухо – лучше всего воспользоваться ручным буром, и увеличить глубину своих знаний об уровне грунтовых вод еще метра на полтора-два. Воды не видно – до грунтовых вод достаточно далеко и вы даже можете сделать подвал или погреб.
Эта таблица поможет определить, какая глубина фундамента для гаража требуется
Но нас интересует не абсолютное значение уровня грунтовых вод, а то, насколько он находится ниже глубины промерзания. Глубина промерзания – величина нормативная, и определяется из таблицы. Тут стоит учесть, что зимы в последнее время стали мягче, чем раньше, но раз в несколько лет выпадает наоборот, более суровая. Так что если в расчётах предусмотрите дополнительный запас – не ошибётесь.
Не забывайте о том, что сделать фундамент на пучинистом грунте будет гораздо проще, если вы сможет уменьшить воздействие на грунт факторов, вызывающих пучение. Например, сделаете дренаж и утеплите отмостку.
При промерзании грунта, влага из замерзших слоёв выдавливается вниз. И если она не успевает выдавливаться, как раз и происходит пучение.
Как происходит пучение
Так как плотность воды больше чем у льда, то в процессе ее замерзания ее объем изменяется в большую сторону. Исходя из этого влага, находящаяся в почве, становится причиной расширения ее массы. Отсюда и появилось такое понятие, как силы морозного пучения, то есть – силы, влияющие на процесс расширения грунта. Сама же почва в этом случае называется пучинистой.
Полезно! Уровень расширения грунта обычно составляет 0,01. Это означает, что если верхний слой земли будет промерзать на глубину 1 м, то объем почвы увеличится на 1 см и больше.
Само морозное пучение происходит по нескольким причинам:
Исходя из состава почвы и климатических условий, выделяют пучинистые и непучинистые грунты.
Пучение почвы особенности и способы борьбы
Чтобы получить ответ на вопрос, как правильно сделать фундамент на пучинистой почве, нужно разобраться с природой предоставленного процесса и его спецификами.
В районах с большим уровнем грунтовых вод земля находится в очень влажном состоянии и, таким образом, ближе к холодам начинает увеличиваться в размерах.
Сооружая фундамент на пучинистой почве, нужно следить за глубиной залегания грунта.
Если заглубить чуть-чуть ниже точки промерзания, непрочные слои будут оказывать давление, устремленное по касательной к поверхности земли. Она начнет приподниматься.
Не менее важной составляющей является площадь взаимодействия с грунтом: чем больше – тем хуже. .
В будущем грунт под действием постоянно изменяющихся вертикальных нагрузок будет проседать. И таким образом, этот процесс наблюдается неритмично.
Как результат, дом начинает подкашивать, а фундамент трескается и, разумеется, выходит из строя.
Создан специальный СНиП фундаментов, которые сооружаются на пучинистых поверхностях под номером 50-101-2004, закон был принят еще в 2005 году. Перед тем как приступить к работам с ним рекомендуется ознакомиться всем.
Независимо от вида, устройство основы на пучинистых грунтах желательно делать в качестве расширенного монолита на дне.
С целью уменьшения пучения, в цокольном этаже создают специальную отопительную систему, и, разумеется, утепляют сам фундамент дома.
Еще один способ борьбы с пучением земли – замена грунта.
Как правило, неустойчивые почвы под грядущей постройкой убираются, а вместо них засыпается щебень вместе с песком. Важный недостаток – высокая цена предоставленных работ.
Наибольшей распространённостью пользуется мелкозаглубленная основа на пучинистых грунтах.
Маленькая глубина закладки предоставляет возможность убрать касательное давление с помощью уменьшения размеров взаимодействия.
Тем не менее, чтобы выбранный метод был результативным, обязательно создают специальную подушку из смеси, которая, в свою очередь не подвергается пучению (песок, щебень стандартной фракции).
Важно, чтобы смесь засыпалась с внешней стороны фундамента по всей площади.
Если заложить фундамент существенно ниже точки промерзания, есть шанс что вы компенсируете пучение.
Тем не менее, обустраивать таким методом ленту не выгодно, поскольку строительство потребует довольно больших затрат. Все чаще сооружают столбчатый фундамент на пучинистой почве.
Но необходимо провести непростые расчеты, чтобы равномерно разделить давление. Необходимо употребить бутон разных марок и, желательно усиленный арматурный каркас.
Трудно сказать, какой из всех имеющихся самый лучший фундамент собственно для пучинистых грунтов – у любого наличествуют свои особенности и позитивные стороны.
К тому же, уровень пучения в различных районах может значительно различаться, что воздействует на принятие решения о выборе разновидности основания.
Пучение грунта — что это
Пучение Важно: исходя из научной точки зрения склонность к почвы к пучению объясняется тем, что в жидком состоянии плотность воды равна 1 тонне на м3, тогда как при переходе в замерзшее состояние ее плотность уменьшается до 0,917 т/м3.
Рис. 1.1: Пучение грунта
1.2: Последствия пучения грунта
Важно: наибольшее деструктивное воздействие на основание оказывают вертикальные нагрузки, их сила значительно превышает воздействия бокового пучения.
Рис. 1.3: Направления воздействия сил пучения на фундамент
Ленточный заглубленный фундамент на пучинистых грунтах с заложением на глубину промерзания
Такое основание часто практикуют при возведении небольших зданий, ведь имеет сразу ряд ключевых недостатков:
Это материалоемкие и трудоемкие основания, не спосбоные обеспечить оптимальную защиту здания от воздействия почвы. Но при этом они практикуются в относительно холодных регионах, где граница промерзания расположена высоко, а под ней идет твердый шар породы. В случае правильного использования технологии, подошва бетонного основания трапециевидной формы устанавливается непосредственно внутри твердой породы, которая уже не подвержена пучению.
Защиту от боковых подвижек устраняют методом углового армирования с использованием промежуточных бетонных балок. Также ленточные заглубленные фундаменты часто используют, когда нужно построить здание с подвальными помещениями.
https://youtube.com/watch?v=FsEh4PEEWUw%3Ffeature%3Doembed
Возведение столбчатого и свайного фундамента на пучинистом грунте
Такие фундаменты обычно и строят на пучине. К тому же они логичны при:
Столбчатые основания могут быть из: камня, бетона, кирпича, бутобетона, железобетона. Виды из бетона часто именуются монолитными.
При работе над данным фундаментом на пучинистых грунтах важно придерживаться следующих критериев по позициям столбов:
Чтобы снизить воздействие на грунт, расширяется нижняя часть столбов. Если столб кирпичный, он расширяется хотя бы на 2 ряда.
В грунтах с сильным пучением оптимальные материалы для создания столбчатого основания таковы:
Фундамент здесь нужно устраивать глубже максимальной отметки промерзания грунта. Если она ниже одного метра, и на дне нет воды, то подходит вариант с бетонным изделием. На такие виды пучение действует крайне слабо, поскольку их поперечное сечение крайне мало.
В грунтах с другими пучениями (средним и слабым) можно создавать столбы из всех указанных материалов. Очень часто столбы здесь выстраивают из кирпича.
Схема столбчатого основания:
Все столбы должны быть соединены в единую конструкцию. Для этого они сверху связываются обвязочными балками. Если между ними никак не получается дистанция в 3 м, даже меньше 2,5 м, то устраиваются балки из дерева. Когда дистанция выходит более м, задействуют железобетонные балки. Они создают ростверк.
Важно определиться с параметрами столбов. Здесь всё зависит от их материала. Над уровнем земли в 40 см делаются виды из бетона, железобетона и бутобетона. В 38 см – кирпичные виды. В 25 см – кирпичные виды с забиркой.
Рекомендуется применять столбы с квадратным сечением.
Для усиления столбчатого фундамента в основу каждого столбы ложится анкер-плита. Она также снижает уровень кручения, получающийся из-за влияния на фундамент с боковой стороны. Такая плита немного превосходит ширину столба и прочно сцепляется с землёй. Она служит мощной защитой от пучения.
Столбу нужна защита и от потенциального перелома. Поэтому он армируется. Если столб – монолит, в цементный состав внедряется пластификатор. Если столб не армируется, то к верху он должен сужаться.
Принципы создания кирпичного столба
Первые два пункта аналогичные. Далее:
Для связки столбов готовится ростверк. Он равномерно распределяет нагрузку на все столбы. Это гарантирует статичные позиции столбов в горизонтальной плоскости.
Когда возводится кирпичная, бетонная или пеноблочная постройка, делается железобетонный ростверк. Армированный столб крепко соединяется с арматурой ростверка.
При строительстве деревянного дома формат ростверка – бревенчатая обвязка.
Внутренние пустоты между столбами нужно защитить от грязи и осадков. Для этого между ними устраивают забирку.
Работа над фундаментом на пучине должна быть завершена в течение одного сезона. Если фундамент останется без предполагаемой нагрузки, он может деформироваться.