Строительство домов на пучинистых грунтах
5343

Под пучинистым грунтом называют любой грунт, который подвержен силам морозного пучения. Суть действия этих сил на грунт сводится к следующему. В любом грунте всегда содержится какое-либо количество воды.

При промерзании вода в таком грунте замерзает и превращается в лед. Поскольку плотность льда ниже плотности воды, то, соответственно, лед занимает в грунте больший объем, расширяясь при этом. Это расширение льда приводит к пучению грунта, содержащего такой лед: грунт поднимается (вспучивается).

Для фундамента дома такое явление может представлять некую опасность: под действием таких сил морозного пучения дом может поворачиваться, подниматься, опускаться и т. д. Такие силы могут действовать как на стены, так и на основание фундамента или на то и другое одновременно.

Какие грунты являются пучинистыми?

В принципе, любой грунт может быть пучинистым, поскольку в любом грунте всегда присутствует влага. Однако на практике можно пренебречь теми грунтами, в которых содержание влаги минимально.

Таким образом, к пучинистым можно отнести в первую очередь те грунты, которые способны в силу своего строения удерживать много влаги. Сюда относятся все глины и суглинки. В песке вода не задерживается. В супесях примеси глины есть, но они минимальны.

Глина и суглинки - это грунты, наиболее склонные к пучению. Супесь тоже склонна к пучению, но слабому, поскольку содержит много песка и мало глинистых включений в своем составе.

Песок (в первую очередь, крупный гравелистый) меньше всего способен подвергаться воздействию таких сил морозного пучения. Условно песок (крупный и средний) можно считать не относящимся к пучинистым грунтам.

Зависимость морозного пучения от климатических условий.

Пучение грунта возможно только при его промерзании. Соответственно, чем ниже температура окружающего воздуха, тем, при прочих равных условиях, больше будет и глубина промерзания самого грунта. Чем сильнее промерзает грунт, тем сильнее вспучивается.

С другой стороны, разные отрицательные температуры действуют лишь на границу промерзания грунта, однако на уже промерзший слой не влияют.

Зависимость морозного пучения от уровня нахождения грунтовых вод.

Обычно под грунтовыми водами понимают самый первый расположенный от поверхности земли водоносный слой.

Таким образом, если грунт расположен в таком водоносном слое, то он всегда подвержен пучению, поскольку содержит много воды.

Соответственно, чем выше уровень нахождения грунтовых вод и чем больше будет глубина промерзания такого грунта в данном регионе, тем сильнее будет и пучинистость самого грунта.

Как влияют силы морозного пучения непосредственно на фундамент здания?

Морозное пучение на здание может действовать по разному.

1. Действие непосредственно на подошву (основание) фундамента здания.

Такое действие на фундамент возможно только в том случае, если граница промерзания грунта лежит ниже границы заложения самого фундамента.

2. Действие на боковую поверхность (стены) фундамента по касательной.

Это наиболее распространенный случай. Даже если фундамент заложен глубоко, ниже границы промерзания грунта, то все равно остаются еще касательные силы. Они также могут воздействовать на здание.

Как показывает практика и расчеты, этими силами нельзя пренебрегать. Например, при действии таких касательных сил на 1 кв. метр стены фундамента примерная нагрузка может составлять порядка 5 т.

Соответственно, эта нагрузка на фундамент в сумме будет расти при увеличении общей боковой поверхности фундамента и при увеличении глубины промерзания грунта в районе нахождения самого фундамента.

Учет нормативных данных.

Нормативные данные по грунтам, глубинам промерзания грунта, расположения водоносного слоя и т. д. даются в СНиПах для разных регионов и должны учитываться при проектировании любого здания, но нужно помнить следующее.

Во-первых, обращая внимание на границу промерзания для того или иного региона следует иметь в виду, что величина в 1-2 м (для большинства регионов России) - это максимальная глубина промерзания.

Далее, несущую способность того или иного грунта обычно принимают равной 2 кг/кв. см. Если фундамент заложен глубже 1,5 м, то можно условно считать окружающий такой фундамент грунт всегда плотным, поскольку на грунт, расположенный на такой глубине и ниже всегда действуют силы тяжести выше расположенных слоев грунта.

Меры защиты фундамента здания от сил морозного пучения. Способы.

1. Глубина расположения фундамента.

Если само здание предполагается строить небольшим, то можно использовать под такое здание мелкозаглубленный фундамент, даже если глубина промерзания достаточно велика. В этом случае дом, под действием сил морозного пучения будет подниматься осенью с приходом морозов и опускаться весной, с приходом тепла.

Другой вариант - строить фундамент ниже той границы, на которую способен промерзать расположенный в таком месте грунт. В этом случае морозное пучение не сможет оказывать какое-либо ощутимое воздействие на основание фундамента. Тем не менее, на боковую поверхность касательные силы все же способны будут действовать.

2. Замена грунта, склонного к пучению непучинистым.

Одним из наиболее удачных способов борьбы с пучинистыми грунтами является способ замены всего грунта, который расположен в месте строительства будущего фундамента.

Супеси, глинистые или суглинистые грунты заменяют на песок. Для этого придется вырыть целый котлован. Глубина такого котлована должна быть не меньше характерной для данной местности средней глубины промерзания грунта.

Этот способ считается очень надежным, но дорогим, поскольку требует выполнения огромного объема работ.

3. Увеличение массы фундамента и здания в целом.

Морозное пучение, действующее в целом на фундамент здания способно сдвинуть такое здание. Хорошим методом является увеличение общей массы здания. Другими словами, чем больше масса здания, тем он менее подвержен действиям сил морозного пучения, поскольку такие силы просто будут не в состоянии сдвинуть тяжелое здание.

4. Утепление фундамента и грунта.

Очень хорошо зарекомендовал себя метод утепления грунта, прилегающего непосредственно к фундаменту специальными утеплителями. В этом случае утеплитель не позволяет промерзать грунту и вода не превращается в лед в месте нахождения фундамента и пучения грунта не происходит.

Также нужно иметь в виду, что если планируется отапливать здание, то граница промерзания грунта в районе фундамента будет небольшой.

5. Сооружение дренажных систем для отвода непосредственно от фундамента подземных вод.

Суть метода сводится к следующему. Рядом с фундаментом на всем его протяжении на глубину его расположения закапывается дренажная труба. Неподалеку от этой трубы сооружается дренажный колодец. Именно в этот колодец и отводятся подземные воды от фундамента с помощью дренажной трубы.

Сама дренажная труба имеет свои особенности. По всей ее поверхности делаются отверстия, которые закрываются неким материалом (например, тканью), способным фильтровать воду, отделять грунт от воды. Получается, в дренажную трубу попадает вода, которая и отводится от фундамента в дренажный колодец.

Количество воды в районе фундамента падает до некритического уровня и, соответственно, силы пучения такого промерзшего грунта будут минимальными.

6. Сооружение ливневой канализации и отмостков для отвода осадков от фундамента.

Атмосферные осадки также добавляют воду в грунт, в котором расположен фундамент. Поэтому эту дополнительную воду надо отводить. Устройства ливневой канализации позволяют собирать и отводить дождевую воду от дома.

Кроме этого, желательно сделать отмостки вокруг фундамента на поверхности земли. Длина отмостков может быть различной, но обычно от 0,5 м и более. Обычный материал для строительства отмостков - бетон.

Отмостки позволяют отвести воду атмосферных осадков непосредственно от стен и фундамента здания, тем самым сохранив грунт в районе фундамента сухим.

7. Использование гладких материалов для защиты боковой поверхности фундамента.

Достаточно редкий метод, суть которого в следующем. Боковая поверхность фундамента покрывается гладкими материалами (например, толью), которые не позволяют рядом с фундаментом расположенному грунту "цепляться" за этот самый фундамент.

При использовании гладких материалов грунт как бы соскальзывает со стен фундамента во время действия касательных сил и, таким образом, снижается их сила воздействия на сам фундамент в целом.


Копирование материалов разрешено только при условии размещения прямой ссылки на awrora.net

ВсеИнструменты.Ру
Оставить свой комментарий
Cсылки в комментариях запрещены!