Непучинистая почва особенности факторы влияющие на пучение

Пучение грунта

Из данного материала вы узнаете, что такое морозное пучение грунта и какую опасность оно представляет для фундамента. Мы рассмотрим классификацию пучинистости грунтов согласно строительным нормативам и разберемся, какие меры необходимо принимать, чтобы уменьшить негативное воздействие пучения почвы на основание дома.

Виктор, 29 лет, г.Москва
«Здравствуйте! Нуждаюсь в совете квалифицированных специалистов — недавно мне удалось приобрести небольшой земельный участок в Подмосковье, на котором я планирую возвести одноэтажную дачу из сруба. Опыт в практических строительных работах у меня имеется, однако осуществляя проектирование фундамента я зашел в тупик. Новые соседи говорят, что в нашей местности очень сильно проявляется морозное пучение грунта — большинство из них потратило на укрепление фундаментов баснословные деньги, а некоторые дома стоят перекошенные с трещинами. Подскажите пожалуйста, чем грозит морозное пучение легкому дому из сруба и существуют ли какие-либо способы уменьшения воздействия сил пучения на фундамент здания?»

• Что такое пучение грунта
• Какие виды почвы подвергаются пучению
• Чем пучение почвы опасно для фундамента
• Способы уменьшения влияния пучения грунта на фундамент

Мы решили ответить Виктору полноценной статьей, посвященной проблеме морозного пучения и способами борьбы с ней.

Что такое пучение грунта

Перекошенные дверные коробы, трещины на стенах и щели в оконных коробах — следствие деформационных влияний, оказываемых грунтом на основание дома.

Деформационные нагрузки почвы на основание происходят в результате сезонного промерзания грунта — так называемого морозного пучения.

Рис 1.1: Трещины в цоколе — характерный признак воздействия сил пучения на фундамент дома

Пучение — это изменение объема почвы, происходящее в следствии замерзания грунтовых вод, которыми она пропитана.

Совет эксперта! Расширение объема почвы обуславливается тем, что номинальная плотность воды в жидком состоянии составляет 1000 килограмм на кубометр, тогда как плотность льда — 917 кг/м3.

При наступлении сезонных морозов происходит следующее: согласно законам физики масса жидкости после замерзания остается неизменной, однако ее объем расширяется почти на 9%, в результате это расширения влага оказывает давление на почву — поскольку движение почвы вниз невозможно, из-за высокой плотности нижерасположенных слоев грунта, грунт движется вверх и поднимает фундамент здания.

Рис. 1.2: Почва, увеличившаяся в объеме в результате морозного пучения

Выделяют два характера воздействий морозного пучения на основание дома:

• Вертикальное выталкивающее воздействие — происходит вследствие пучения слоев почвы, расположенных под основанием здания;
• Касательное пучение — это выталкивающее воздействие, которое происходит вследствие пучения грунта, контактирующего с боковыми стенками фундамента.

Какие виды почвы подвергаются пучению

Пучение характерно для большинства видов почвы, особенно данной проблеме подвергаются следующие типы грунта:

• Песчаная почва;
• Суглинок;
• Супесь;
• Глиняный грунт.

Вышеуказанные виды почвы обладают одной общей чертой — в их составе содержатся мельчайшие пыльные частицы. Та же песчаная почва, не содержащая пылеватых частиц (гравелистая либо песок крупных фракций) практически не подвергается воздействиям сезонного пучения.

Совет эксперта! Наличие пылеватых частиц в грунте способствует тому, что почва приобретает свойство связывать и удерживать контактирующую с ней воду (это могут быть как впитавшиеся в землю атмосферные осадки, так и грунтовая влага).

Пропитанный водой пласт почвы, в процессе замерзания расширяется в объемах (до 9-12% от первоначального объема) и давит на основания зданий и построек, оказывая на них выталкивающую нагрузку.

Рис 1.3: Воздействие пучения грунта на плитный фундамент

Силы пучения почвы могут быть увеличены разнообразными сопутствующими факторами, основной из них — постоянные атмосферные осадки. Если осенью регулярно будут идти дожди, то пропитавшаяся осадками почва будет оказывать более сильную деформационную нагрузку на фундамент. Также к усиливающим пучение факторам можно отнести повышение уровня залегания грунтовых вод и их капиллярное поднятие.

Совет эксперта! Свыше 82% всех видов грунтов В Москве и области классифицируются как пучинистые.

При возведении построек на пучинистых грунтах нужно предпринимать дополнительные меры защиты фундамента от выталкивающих воздействий почвы, о которых более детально мы поговорим в соответствующем разделе статьи.

С классификацией пучинистости разных видов грунтов согласно ГОСТ № 25100 вы можете ознакомится в таблице 1.1.

Грунты с высокой склонностью к пучению;

Расширение объема от 7%

Таблица 1.1: Классификация пучинистости грунтов

Узнай почему свайный фундамент помогает избежать проблем с морозным пучением: узнать

Чем пучение почвы опасно для фундамента

Для оснований любого вида — ленточных, плитных и свайных, опасным является не только сам процесс вспучивания почвы, но и последствия ее оттаивания.

При наступлении зимы, когда температура понижается ниже нуля и грунт промерзает на глубину одного-двух метров, почва расширяет и начинает выталкивать фундамент здания. Происходит вертикальная деформация основания. При наступлении оттепели, замершие грунтовые воды оттаивают, почва теряет свою плотность и под давлением массы здания уменьшается до объемов, на несколько процентов меньших ее первоначальных размеров — в результате этого происходит дополнительная усадка фундамента.

Совет эксперта! Наиболее опасным для фундаментов является неравномерное пучение грунта, которое может наблюдаться при разной толщине снежного покрова — чем он толще, тем выше поднимается граница промерзания почвы и тем больший ее пласт подвергается пучению.

Рис. 1.4: Результат морозного пучения грунта

Строительная практика показывает, что конкретный земельный участок может иметь крайне сложную схему промерзания и пучинистого поднятия почвы.

К примеру: грунт вокруг здания, расположенного на среднепучинистой почве, по внешнему периметру постройки может иметь глубину промерзания до полутора метров и при сезонном пучении подниматься до 10 см. вверх, тогда как грунт, расположенный под домом всегда будет более теплым и сухим, и пучению может не подвергаться вообще.

Только так можно решить проблему и не допустить разрушения здания в результате пучения: посмотреть

Неравномерное пучение также может стать следствием оттаиванием снежного покрова на южной стороне здания — почва, пропитанная влагой из оттаявшего снега, при наступлении следующих заморозков будет подвергаться увеличенным силам пучения, в сравнении с силами на северной стороне здания.

Совет эксперта! В результате неравномерного пучения почвы фундамент здания перекашивается, это же происходит и со стенами постройки — в результате перекоса по ним идут трещины, конструкция деформируется, теряет прочность и приходит в аварийное состояние.

Рис. 1.5: Недостроенное здание, пришедшее в аварийное состояние из-за пучения грунта

Самую высокую опасность сезонное пучение представляет для легких домов, возведенных из пенобетона, дерева либо каркасных панелей. Обуславливается это неспособностью компенсации давлением массы здания оказываемых на фундамент выталкивающих нагрузок.

Строение обладающее достаточно большой массой (к примеру, дом из кирпича), будет давить на фундамент, и если давление от тяжести конструкции превысит выталкивающее давление грунта, почва из-за невозможности расширения будет уплотняться и воздействия пучения ослабятся к минимуму.

Способы уменьшения влияния пучения грунта на фундамент

Строительство ленточных и плитных фундаментов на пучинистых грунтах должно обязательно сопровождаться обустройством уплотняющей подсыпки.

Такая подсыпка состоит двух слоев — крупного песка и гравия либо щебня. Толщина слоев подсыпки должна быть одинаковой, при этом общая толщина уплотнения начинается с 20 сантиметров для слабопучинистых грунтов, и увеличивается до 35-40 сантиметров для сильнопучинистой почвы.

Рис. 1.6: Схема уплотняющей подсыпки под ленточный фундамент

Совет эксперта! Подсыпка для уменьшения вертикальных выталкивающих воздействий выполняется под основанием фундаментной ленты, на дне выкопанной под фундамент траншеи. Для уменьшения касательных сил пучения подсыпка делается по внешнему периметру стенок уже возведенного фундамента.

Однако данная мера является недолговечной ввиду того, что подсыпка, в период повышения уровня грунтовых вод, которое происходит осенью и во время оттаивания снежного покрова, полностью окружается водой. При пропитывании влагой в песок и гравий из грунта проникают пылеватые частицы. В результате этого со временем непучинистые материалы подсыпки приобретают склонность к пучению и теряют свою защитную функцию.

Уменьшить данный негативный фактор позволяет использование специальных противозаиливающих рулонных материалов, которыми покрываются стенки подсыпки. Такие материалы (оптимальный вариант — Стеклохолст) пропускают воду, однако фильтруют все находящиеся в ней мельчайшие частицы ила и пыли.

Рис. 1.7: Комплексная защита фундамента от пучения грунта

Также высокую эффективность демонстрирует практика обустройства дренажа. Такая система представлена дренажными трубами, расположенными по периметру фундамента в подсыпанном слое гравия, выполняющего функцию фильтра. Трубы располагаются под уклоном, что позволяет скопившимся в них грунтовым водам самотеком стекать в специально отведенный накопительный резервуар.

Наши услуги

Мы предоставляем следующие услуги: забивка свай и лидерное бурение. У нас есть собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Фундамент на глине

Важнейшим видом работы становится закладка основания будущего здания. В процессе проектирования можно столкнуться с определенными проблемами, обойти которые не представляется возможным. Одна из них – фундамент на глине, сложном пучинистом виде почвы.

Пучинистая почва вызывает множество сложностей, особенно при высоком расположении пласта грунтовых вод. Насыщенные водой глинистые отложения являются рекордсменами по воздействию морозного пучения, серьезно деформирующие поверхность, формирующие провалы, трещины, многочисленные разрушения. Тяжелые последствия возникают, если проект разрабатывался с ошибками.

Фундамент на глине и морозное пучение

Что такое морозное пучение, чем оно опасно? Существует специальная область инженерной геологии, называемая мерзлотоведение, исследующая особенности промерзшей земли и способы предотвращения деформации в этих непростых условиях.

Влажная глинистая почва промерзает долго, неравномерно, образуя невидимые глазу поры. Вода в крупных кавернах превращается в лед, цементируя почвенный слой, становящуюся крепче скальной породы. Замерзая, объем увеличивается на девять процентов. С началом весны «скала» вновь становится грязью.

После замерзания пор вода продолжает подсасываться из нижнего горизонта, постоянно поддерживая влажность. Высокий водный пласт дает много воды, образуя целые ледяные прослойки, которым по силам приподнять дом, вспучить железобетон или деформировать огромные территории. По весне, с началом таяния ледяных сюрпризов, здания, построенные без учета специфики, просаживаются, покрываются сетью трещин, иногда оказываясь неремонтопригодными.

Другой сложностью является способность смерзания водонасыщенного грунта с опорной частью дома. Возникающее давление столь велико, что может сломать опоры как спички. Воздействие идет на вертикальные стены по касательной, в результате чего строение просто поднимается над поверхностью земли. Избегая такого исхода, необходимо продумать, создать гидроизоляцию рулонными материалами. Они снизят сцепление, заставят мерзлоту проскальзывать по поверхности, не нанося вреда.

Для строителей-профессионалов фундамент на глине и борьба с морозным пучением не представляются чем-то из ряда вон сложным. Существуют различные способы, нивелирующие разрушительное воздействие – от использования химических компонентов до дренирования и осушения участка.

При возведении дома на пучинистой почве нужно обязательное предварительное геологическое исследование, чтобы после завершения строительства дом не преподнес после окончания зимнего периода неприятного сюрприза. При самостоятельном строительстве небольших объектов необходимо руководствоваться нормативами возведения сооружений на непростых землях и учитывать высокую коррозионную агрессивность.

Как правильно подобрать фундамент на глине?

Перед тем, как окончательно решить, какой именно тип основания будет стоять на участке с глинистой почвой, стоит учесть:

• водонасыщенность глины. Чем ниже содержание влаги, тем выше степень несущей способности;
• размеренность прохождения глинистых прослоек на разных уровнях. Если под плодородным слоем идет неразбериха почвенного “пирога”, но вашему объекту подойдет только свайная технология. Она не зависит от этих прослоек, а опирается исключительно на твердый несжимаемый грунтовый слой;
• уровень прохождения грунтовых вод. Если они подступают слишком близко к фундаменту, ленточный тип противопоказан, буронабивная технология обречена на фиаско;
• вес планируемого здания. Ведь особенности земли и масса строения – главные факторы, влияющие на подбор основания;
• степень промерзания земли в регионе. В сочетании с повышенным УГВ создаются особо агрессивны условия, с которыми справятся только забивные железобетонные сваи;
• ландшафтные перепады высот. Пригорки и овраги растягивают строительную смету в несколько раз. Если, конечно, не было принято решение строить на сваях. Винтовые или забивные опоры просто закупаются разной длины. После окончания монтажа срезаются по единому горизонту.

Как определить количество глиняных примесей?

• Глина – более 30% в составе грунта.
• Суглинок – 10% от общего состава.
• Супесь – содержание колеблется в пределах 5-10%.

Определяют процентное соотношение примеси в почве сначала «на глазок», слепив обычную «колбаску». Чем она эластичней, тем сложнее вести строительство.

Глубина промерзания земли – второй важный фактор

• Для Москвы она составляет 1,35 м
• Санкт-Петербурга – 1,14 м
• Владимира – 1,44 м
• Вологды – 1,51 м
• Нижнего Новгорода – 1,49 м

При возведении дома на пучинистом участке необходимо недостатки земельного надела превращать в достоинства. Базис дома способен выдержать огромные нагрузки при глубоком залегании грунтовых вод. Создается надежная конструкция, на которой можно даже сэкономить. При небольшом залегании водного пласта лучше сразу останавливать выбор на свайных опорах.

Фундамент на глине, созданный на сваях, не будет дороже ленточного, при этом во много раз качественнее и надежнее. В этом видео есть не только процесс монтажа, но и съемки с предварительных инженерно-геологических изысканий:

Основные повреждения построек происходят при строительстве своими силами.

• Просаживается основание, дом постепенно погружается «под землю».
• Выпучивание дома происходит на влагонасыщенной поверхности при увеличении объема в момент промерзания. Промерзание на метр смещает почву на 15 см.
• Боковые дефекты, приводящие к отрыву верха от низа, часто случаются при чрезмерном заглублении.

Фундамент на глине: делаем правильно

В первую очередь выполняется обратная засыпка, представляющая сформированный песочно-щебневой подушки в траншее. С одной стороны, это увеличивает себестоимость конструкции, а с другой обеспечивает надежный базис.

В российских регионах с холодными и затяжными зимами необходимо сооружать дренажные траншеи, отводящие жидкость. Хорошо зарекомендовали себя на практике свайные основания, выполненные из железобетона или на вкручиваемых опорах.

Дом на опорах – оптимальный выбор фундамента на глине. От размера несущих столбов зависит глубина проникновения до участков твердого грунта. Такое базис не будет размываться или промерзать, позволяя дому стоять крепко и долго. При расчете надо помнить, что каждая опорная точка берет на себя определенную нагрузку, которая в сочетании с глубиной залегания может требовать разные свайные конструкции.

1. Винтовые. Самый недорогой вид. Представляют собой металлические столбы, вкручиваемые в грунт. Срок службы составляет полвека. Надежнее, но и дороже примерно в два раза изделия, имеющие литые наконечники.

2. Забивные. Наиболее оптимальными для фундамента на глине считаются забивные изделия, для установки требуется использование спецтехники. Если винтовая способна выдержать пять тонн, то железобетонная способна удержать уже порядка 60 тонн. В процессе изготовления сваи из железобетона внутрь формы крепится каркас из арматуры, который затем заливается бетоном. После того, как бетон застынет, производится распалубка и «выстаивание» материала до набора проектной прочности. Необходимо избегать нарушений технологии. Достойное качество можно получить, создавая сваи на сертифицированном производстве, ведущемся строго по ГОСТу.

Свая забивается в землю при помощи огромного усилия специального молота копра, поэтому чтобы она не разрушилась, прочность должна соответствовать проектной.

Далее столб должен выдержать нагрузку в десятки тонн. Транспортировка железобетонных изделий сложнее, затратнее и требовательнее. Поэтому стоимость ж/б конструкций может быть дороже предыдущих.

3. Буронабивные. Представляют собой ж/б столбы, создаваемые в процессе строительства на участке. Для их установки бурят отверстия, осушают их и создают в полости песчаную подушку. В образовавшееся отверстие погружают армокаркас, который заливают бетонной смесью. Такой способ подходит только в случае малого заглубления.

Вывод

Фундамент на глине, выполненный винтовыми или железобетонными сваями, долговечен. Стальные бесшовные трубы со стенками определенной толщины (от 4 мм), прошедшими антикоррозийную обработку со всех сторон сделаны с лопастями на концах. За счет этого конструкция легко проходит даже мерзлый грунт, одновременно уширяя основание. Во избежание коррозии металлических поверхностей в существующую полость заливается или засыпается бетон.

Сваи устанавливаются по периметру здания, над ними будут возводиться несущие стены. Если здание массивное, рекомендуется создавать свайное поле, поверх которого крепится ростверк, связывающий всю конструкцию воедино.
Свайный железобетонный фундамент на глине прослужит не менее века, выдерживая большие нагрузки. Из безусловных плюсов можно назвать незначительную стоимость работ, возможность использовать сваи неоднократно, возможность круглогодичного монтажа. Минусами считается невозможность обустроить подвальное помещение, необходимость привлечения спецтехники.

Не стоит бояться начинать стройку на пучинистой земле. Достаточно грамотно создать опорную зону, чтобы избежать множества проблем в дальнейшем. Доказательством тому могут послужить отзывы владельцев подобных участков:

Какой фундамент нужно возводить на глинистой почве

Глина является одним из наиболее сложных вариантов пучинистых грунтов, в связи с чем фундамент на глинистой почве способен повести себя достаточно непредсказуемо. Легко размываясь талой водой и осадками, глина теряет свою форму и открывает элементы построенного на ней фундамента

Глина является одним из наиболее сложных вариантов пучинистых грунтов, в связи с чем фундамент на глинистой почве способен повести себя достаточно непредсказуемо. Легко размываясь талой водой и осадками, глина теряет свою форму и открывает элементы построенного на ней фундамента. Поэтому перед его строительством нужно изучить параметры грунта и правильно выбрать тип основания.

Особенности глинистой почвы, влияющие на фундамент

Глина состоит из микроскопических чешуек, пространство между которыми отлично удерживает влагу. Это способствует тому, что глинистый грунт приобретает пучинистость, то есть склонность к сильному увеличению в объеме при замерзании находящейся в нем влаги. Именно это свойство наиболее влияет на состояние фундамента – в морозную погоду глина начинает вытеснять его из почвы.

Во избежание такого явления пространство вокруг основания рекомендуется засыпать песком.

Эта процедура называется обратной засыпкой и ведет в некоторому удорожанию всего строительства.

Оценка качества грунта

Перед началом составления проекта настоятельно рекомендуется выполнить геологическую разведку для определения качества грунта. Изыскательские работы включают в себя:

• оценку состояния грунта на отдельных горизонтах;
• определение уровня грунтовых вод;
• установление уровня промерзания почвы.

Исследование грунта выполняется посредством бурения шурфов на предполагаемую глубину заложения основания. Решение о том, какой фундамент на глинистой почве для конкретного участка будет наиболее подходящим, следует принимать с учетом полученных результатов.

Комплексную проверку состояния грунтов рекомендуется проводить весной, когда грунтовые воды имеют максимальный уровень. Взяв образцы земли с разных горизонтов, можно получить полное представление о строении почвы и ее влажности.

Глубину промерзания вычисляют с учетом характеристик почвы и максимального показателя низких температур за последние годы.

Создание дренажной системы

При высоком залегании грунтовых вод, особенно, если они располагаются выше уровня промерзания, рекомендуется перед закладкой основания выполнить дренажные работы. Они заключаются в формировании вокруг будущего строения траншей с засыпкой гравием или системы труб с отверстиями, расположенных в земле под уклоном. Такой дренаж обеспечит отвод воды от фундамента.

Выбор типа фундамента на глинистых почвах

Фундамент на глинистой почве должен обладать высокой устойчивостью к ее трансформации. Выбор типа основания в данном случае выполняется в зависимости от показателей грунта и соотношения содержащихся в нем компонентов: глины, песка, воды.

Специалисты рекомендуют выбирать под будущую постройку один из следующих типов фундамента:

• ленточный
• мелкозаглубленный:
  • плитный
  • ленточно-свайный (комбинированный)
• свайный.

Такие основания являются наиболее подходящими для нестабильных грунтов, характеризующихся повышенной влажностью.

Ленточный фундамент на глине

Ленточное основание подходит и для легких деревянных строений, и для тяжелой кирпичной кладки. Большим преимуществом фундамента такого типа является возможность его обустройства практически на любом грунте с низким залеганием грунтовых вод.

Решив заложить ленточный фундамент на глине, необходимо учитывать, что его нужно делать только заглубленным. При этом глубина траншеи под него должна превышать уровень промерзания почвы. Данный показатель отличается для разных климатических зон. В северных регионах глубина фундамента на глинистой почве иногда достигает полутора метров, а котлован роется еще глубже.

Дно траншеи засыпается гравием, а сверху – песком. После этого вся поверхность траншеи прокладывается полиэтиленом или рубероидом, которые обеспечат гидроизоляцию основания и снизят силу давления грунта.

К подошве фундамент должен расширяться таким образом, чтобы его основание было примерно на треть шире основной части. Это повысит устойчивость конструкции и ее противодействие пучению грунта. Перед заливкой котлована закладывают армирующий каркас, перевязывая его прутья между собой.

Монолитная лента, заглубленная на 1-1,5 метра ниже залегания грунтовых вод, способна выдержать движение слоев почвы и является прочным основанием для любого строения. Такой фундамент подходит почти для всех грунтов, а создание глубокой траншеи позволяет обустроить в образовавшемся пространстве подвальное помещение.

Мелкозаглубленный фундамент

Глинистые почвы небезопасны для заложения мелкозаглубленного основания. Обычный ленточный фундамент в таких условиях закладывать нельзя. Поэтому специалисты рекомендуют вести строительство фундамента на глинистой почве по плитной или ленточно-свайной (комбинированной) технологии.

Армированная железобетонная плита создаст плавающий фундамент, который убережет постройку от подвижек глины в результате ее размывания или пучения. Плиту можно залить самостоятельно из бетона высокого качества или использовать уже готовую. Глубина заложения плитного основания определяется весом постройки. Плита не должна укладываться прямо на глину – под нее также роется котлован и насыпается гравийно-песчаная подушка.

При строительстве мелкозаглубленного ленточно-свайного основания выкапывается траншея по периметру здания, ее дно засыпается песком, а сверху заливается бетоном. В результате должна получиться монолитная лента высотой более 0,5 метра и шириной 0,3-0,5 метра.

Для повышения прочности такого основания в нем сооружают специальные шуфты. Это – опорные сваи, которые должны быть расположены ниже уровня промерзания с шагом в 2 метра. Для снижения воздействия вспучивания почв стороны фундамента делаются расширенными книзу, а пазухи засыпаются утрамбованным песком.

Фундамент на сваях для глинистой почвы

Свайный фундамент является наилучшим для глины, поскольку при установке свай в грунт есть возможность добраться до твердых слоев грунта, не зависящих от грунтовых вод и промерзания. Нижние слои неподвижны, поэтому на фундамент не будут влиять посторонние факторы.

Под строения с большими вертикальными нагрузками устройство фундамента на глинистой почве выполняют в виде свайных полей.

Под стены – в виде рядов, под колонны – кустами, а под опоры устанавливают по одной свае. На сваи укладываются балки (ростверки), которые объединяют их в одно цельное основание.

Каждый из указанных выше типов фундамента, возведенный на глинистой почве по всем правилам, будет служить надежной опорой для любой конструкции.

Как бороться с морозным пучением в строительстве

Морозное пучение грунтов характерно для глинистых оснований. Такое явление доставляет немало неприятностей строителям. При возникновении выпучивания возможны неравномерные деформации фундаментов здания и появление трещин.

Природа явления

Морозное пучение обусловлено особенностями воды. Эта жидкость отличается от всех остальных веществ на нашей планете. В отличие от других при замерзании она не уменьшается в объеме, а увеличивается примерно на 9%.

Если этот процесс происходит вблизи фундамента, то давление на конструкцию существенно возрастает. Это может привести к поднятию определенного участка фундамента по сравнению с остальными.

Для возникновения рассматриваемой неприятности необходимо одновременное воздействие двух факторов: воды и отрицательной температуры. Такое часто встречается при залегании глинистых грунтов, которые отлично удерживают влагу. Также повышена вероятность морозного пучения при высоком уровне грунтовых вод. Если грунт обладает невысокой влажностью, то опасность деформаций невелика. В этом случае почва сильнее всего насыщена водой весной за счет верховодки, но повышение температуры предотвращает вспучивание.

Морозное пучение грунта обычно действует на наружные стены здания. В центре строения почва прогревается за счет тепловых потерь, но по периметру она не защищена от зимнего холода. Именно здесь происходит поднятие фундаментов. Неравномерные деформации — самый опасный вид смещений. Последствием такого явления становится появление трещин по фундаментам и стенам дома.

Последствия морозного пучения.

Согласно СП 22.13330.2011 к пучинистым почвам относятся такие виды грунта как:

• глины, суглинки, супеси;
• мелкие и пылеватые пески;
• крупнообломочные с мелким заполнителем.

Практически не подвержены морозному пучению пористые грунты (крупнообломочные породы без мелкого заполнителя, средний и крупный песок). Во-первых, они хорошо пропускают воду, не задерживают ее в верхних слоях. Замерзание начинается сверху, влага постепенно вытесняется в более глубокие слои, не встречая препятствий на своем пути. Во-вторых, чем больше пор в почве, тем меньше давление при пучении. Расширяясь, вода просто заполняет свободное пространство, не действуя при этом на фундамент. Именно пористые основания станут предпочтительным вариантом оснований при строительстве в средней полосе.

Главными характеристиками, которые влияют на вероятность возникновения морозного пучения при строительстве и эксплуатации здания являются:

• тип грунта и его физические и механические характеристики;
• климатические особенности местности;
• уровень расположения грунтовых вод;
• тип фундамента, форма и размеры подошвы.

Методы борьбы с пучением

Чтобы предотвратить касательные силы морозного пучения, требуется исключить хотя бы один из факторов их возникновения: воду или холод. Важно гарантировать отсутствие явления в уровне подошвы фундамента. Но также пучение может негативно действовать и на конструкцию по высоте (горизонтальное воздействие). Об этом важно не забывать.

Назначение глубины заложения

Самый простой способ избежать пучения грунта в уровне подошвы — опереть фундамент ниже глубины промерзания. Глубина промерзания зависит от климатического района. Для ее определения пользуются СП 131.13330.2012 и СП 22.13330.2011, в которых представлены формулы для расчета в зависимости от климатических особенностей. При самостоятельном строительстве можно пользоваться приближенными значениями. Для этого существуют специальные карты (из старого СНиП «строительная климатология и геофизика», который сейчас не действует) или готовые таблицы, которые рассчитаны для крупных городов по формулам из приведенных выше документов.

Карта глубины промерзания, может использоваться для справки, в настоящее время глубина заложения рассчитывается с помощью специальной методики.

Такой способ обеспечивает высокую надежность, но часто приводит к перерасходу средств. Особенно при отсутствии в доме подвала, такая глубина заложения не нужна. Кроме того, метод часто комбинируется с другими.

Важно! Предотвращение морозного пучения должно быть комплексным. Желательно одновременно позаботится и о холоде, и о влаге. Именно поэтому методы борьбы чаще всего одновременно включают в себя грамотное назначение глубины заложения, утепление, качественную гидроизоляцию и устройство дренажа.

Чтобы выяснить тип почвы на участке и УГВ до начала строительного процесса потребуется провести испытания. Проще всего для этого использовать шурфы или ручное бурение. При этом рассматривают найденную землю, визуально определяют ее тип. При этом стоит пользоваться ГОСТ «Грунты. Классификация», где приведены описания оснований. Бурение для определения УГВ рекомендуется проводить в весенний период в нескольких точках участка, как минимум одна из которых должна располагаться в самом низком месте.

Дренаж

Дренажная система нужна, чтобы убрать лишнюю влагу от пятна застройки. Так удается устранить один из факторов морозного пучения. Дренажные трубы прокладывают на 20—30 см ниже подошвы фундамента. При этом расстояние от конструкции по горизонтали не должно превышать 1м. Для дренажа применяют трубы диаметром от 10 до 20 см. Трубы прокладывают в слое щебня или гравия, обернутого геотекстилем для предотвращения засорения.

Дренаж вокруг фундамента.

Замена грунта

При залегании на участке пучинистого грунта с низкой прочностью разумным решением может стать замена грунта на всю высоту фундамента. При этом слабую почву вывозят, а на ее место засыпают песок средней или крупной фракции.

Менее масштабным мероприятием станет обратная засыпка пазух фундамента непучинистым материалом (все тем же песком). Это устраняет вероятность воздействия морозного пучения на боковую поверхность конструкций здания.

Обратную засыпку обязательно выполняют послойно с уплотнением. Толщина одного слоя принимается равной 20 см. Простейший способ уплотнения песка — проливка водой.

Утепление

Еще один метод борьбы с морозным пучением — утепление фундаментов. Его редко используют как самостоятельное решение, обычно теплоизоляция дополняет гидроизоляцию и дренаж. Утепление фундаментов включает в себя два этапа:

• вертикальная защита наружной части фундамента;
• теплая отмостка.

Теплоизоляция конструкций здания позволяет избежать их разрушения под действием холода. Теплая отмостка увеличивает защищенный контур. Она выносит зону промерзания за пределы стен дома. За счет этого удается устранить опасность для наружных ограждений и фундаментов.

Теплая отмостка включает в себя следующие слои:

• гидроизоляционный материал, уложенный по выровненному основанию;
• подушка из песка или щебня 30 см, уложенная с послойным уплотнением;
• теплоизоляционный материал;
• покрытие отмостки.

В качестве теплоизоляционного материала отмостки используют тот же, что и для всего фундамента. Идеальным вариантом станет экструдированный пенополистирол (его чаще называют пеноплексом). Этот утеплитель отличается хорошими прочностными и теплоизоляционными показателями, влагостоек. Недорогой альтернативой может стать пенопласт, но стоит учитывать, что он нуждается в хорошей гидроизоляции и обладает сравнительно низкой прочностью.

Гидроизоляция

Вертикальная и горизонтальная гидроизоляция фундамента не является явным помощником при борьбе с морозным пучением, но она входит в общий комплекс мероприятий по защите фундаментов от влаги и холода.

В качестве вертикальной изоляции чаще всего используют битумную мастику, рулонные материалы и специальные мембраны. Горизонтальная укладывается по обрезу фундамента (рулонный материал).

Грамотная защита фундамента от морозного пучения — это целый комплекс мероприятий. Перед тем как бороться с явлением, стоит продумать каждый этап работ.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

На какую глубину надо закладывать фундамент при строительстве коттеджа

Однако стоит сказать, что данный вопрос является риторическим. К примеру, если строительство частных жилых домов с подвальным помещением либо высоким подпольем, то ответ очевиден. Однако если проектирование коттеджей предусматривает низкий цокольный этаж либо высокое подвальное помещение, то вопрос глубины фундамента все же будет актуальным.

Сегодня львиная доля современных застройщиков к решению данного вопроса подходят весьма просто, а именно закладка фундамента выполняется не меньше глубины промерзания почвы. В принципе все верно. При грамотном планировании основания, которое закладывалось на глубину промерзания почвы, не будет подвергаться пучению грунта.

Однако здесь возникает совершенно другой вопрос, действительно ли строительство нового дома нуждается в таком заглублении фундамента. Ведь если почва на вашем участке не пучинистая, то на основании дома вообще не будет действовать морозное пучение. В таком случае глубокая закладка фундамента лишь только повысит цены на строительство частного дома.

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ГЛУБИНУ ОСНОВАНИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ КОТТЕДЖА

Глубина фундамента под строительство 1-2-этажного коттеджа полностью зависит от следующих факторов:

• тип почвы;
• уровень подземных вод;
• глубина промерзания грунта.

Тип почвы имеет немаловажное значение на глубину основания. Прежде всего, необходимо определиться с тем, изменяет ли свой объем почва при замораживании. Речь идет о морозном пучение грунта. Данная характеристика разделяет почву на следующие виды:

1. Не пучинистые.

2. Слабопучинистые – крупно обмолоченная почва, гравелистые, средние и крупные пески.

3. Пучинистые – суглинки, пылеватая супесь и мелкие пески.

Уровень подземных вод при закладке основания под частное строительство коттеджей также важен. Он определяется гидрогеологическими условиями местности, в которой планируется строительство теплого дома. Если уровень грунтовых вод довольно высокий, а почва пучинистая, то стоимость обустройства фундамента будет дорогостоящей.

Стоит отметить, что примерный уровень подземных вод можно определить по информации из соседних населенных территорий.

На глубину промерзания почвы влияют климатические условия местности. К примеру, в Украине грунт промерзает в пределах 70-120 сантиметров. Для Харькова она равна 100 см.

ГЛУБИНА ФУНДАМЕНТА ДЛЯ ЧАСТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА КОТТЕДЖЕЙ

Для полускальных и скальных типов грунта глубина закладки основания не зависит от уровня подземных вод и/или глубины промерзания почвы. А вот если на вашем участке средние, крупные либо гравелистые пески, то глубина основания должна быть в пределах полуметра и уровень подземных вод и промерзание грунта также не имеет значения. Однако строительство частного дома под ключ на пучинистом грунте нужно начинать с тщательной подготовки. Принимая во внимание уровень грунтовых вод, глубина закладки составит:

1. Не больше 0,5 метра, при условии, что подземные воды превышают глубину промерзания от двух метров.

2. Минимум 70 см при превышении промерзания почвы уровня грунтовых вод менее двух метров. По правилам, глубина закладки основания составляет почти 75% от промерзания почвы.

3. Если глубина промерзания выше уровня подземных вод, то закладка основания выполняется на глубину промерзания почвы.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что дать ответ относительно глубины закладки основания можно только после того, как известны все особенности грунта местности, в которой вы намерены реализовать проекты на современные коттеджи. В связи с этим, настоятельно рекомендуем изучить свойства почвы и только затем приступать к конструированию надежного основания.

Какой грунт пучинистый а какой нет. Непучинистая почва: особенности, факторы, влияющие на пучение. Чем опасно морозное пучение грунтов

Пучинистость грунтов, вызывания способностью грунта удерживать воду в своей структуре, является серьезным врагом ленточных фундаментов . Особенно критична неравномерная пучинистость подлежащих грунтов, приводящая к неравномерным нагрузкам на фундамент. Чаще всего неравномерная пучинистость грунтов может быть вызвана наличием разнородных подлежащих грунтов под малозаглубленным ленточным фундаментом. Также неравномерная пучинистость может быть вызвана неравномерным прогревом почвы от солнца, разницей в утеплении грунта (в том числе при неравномерном укрытии грунта рядом с домом снегом), наличием отапливаемых и неотапливаемых помещений на одном фундаменте. Кроме глинистых грунтов, к пучинистым грунтам относятся пылеватые и мелкие пески, а также крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, имеющие к началу сезона промерзания влажность выше определенного уровня.

Перечень пучинистых грунтов по ГОСТ 25100-95 приведен в таблице:

Таблица. Пучинистость грунтов.

Степень пучинистости грунта (ГОСТ 25100-95) / % расширения

Пример грунта требует исследований для принятия решения о классификации)

Практически непучинистые грунты 7%

Мягкопластичные глинистые грунты.
Насыщенные водой пылеватые и мелкие пески.

Для обзора важнейших свойств грунтов и их пригодности для строительства мы предлагаем обратиться к сводной таблице:

Таблица. Характеристики грунтов (Таблица адаптирована из раздела R406.1 Международного строительного кода для жилых домов International Residential Code — 2006 )

Дренажные возможности грунтов

Потенциал подъема уровня грунта при замерзании. (Вертикальные и касательные составляющие сил морозного пучения)

Потенциал расширения грунта при замерзании. (Горизонтальные составляющие сил морозного пучения)

Валунный, галечниковый, щебенистый, гравийный, дресвяный. Песок гравелистый и крупный.

Илистый гравий, илистые пески

Глинистый гравий, песчано-глинистая гравийная смесь, глинистые пески

Пылеватый и мелкий песок, мелкий глинистый песок, неорганический ил, глинистый суглинок с умеренной пластичностью

Низко- и средне пластичные глины, гравелистые глины, илистые глины, песчанистые глины, тощие глины

От незначительного к среднему

Пластичные и жирные глины

Неорганические илистые грунты, мелкие слюдянистые пески

Органические непластичные илистые грунты, илистая тугопластичная глина

Глина и илистая глина средней и высокой пластичности, пластичные илистые грунты, торф, сапропель.

Пучинистость грунта определяется его составом, пористостью, а также уровнем грунтовых вод (УГВ). Чем выше стоят грунтовые воды, тем больше будет расширяться грунт при замерзании. Способность удерживать и «подсасывать» воду из нижележащих слоев обеспечивается наличием в структуре грунта капилляр и подсосом ими воды. Грунт при расширении замерзающей водой (льдом) начинает увеличиваться в объеме.
Происходит это из-за того, что вода увеличивается в объеме при замерзании на 9-12%. Поэтому, чем больше воды в грунте, тем он более пучинистый. Также выше пучинстость у грунтов с плохими дренажными характеристиками. При промерзании грунта сверху (от уровня земли или планировки) еще незамерзшая вода отжимается льдом в нижележащие слои грунта.
Если дренажные свойства грунта недостаточные, то вода задерживается и быстро промерзает, вызывая дополнительное расширение грунта. На границе раздела положительных и отрицательных температур могут намораживаться линзы льда, вызывая дополнительных подъем грунта. Чем больше плотность грунта, тем меньше в нем капилляров и пустот (пор) где может задерживаться вода и, следовательно, меньше потенциал расширения при замерзании.
Малозаглубленный ленточный фундамент по определению закладывается на глубины сезоннопромерзающего слоя грунта. При замерзании грунта и начале его движения на фундамент начинает действовать сила, вектор которой приложен перпендикулярно к подошве фундамента (при условии, что подошва лежит в горизонте).
Под действием этой силы, приложение которой зачастую бывает неравномерным по длине фундамента, фундамент и само здание может подвергаться также неравномерным перемещениям. Кроме давления вверх, пучинистый грунт при замерзании может оказывать давление и по горизонтали, и по касательной к вертикальной плоскости ленты фундамента.

Сила морозного пучения зависит и от величины отрицательных температур и от продолжительности их действия. Максимальное морозное пучение грунта в России приходится на конец февраля -март. Если вы строите ленточный малозаглубленный фундамент на сильнопучинстом грунте, вам придется думать, как снизить воздействие не только касательных составляющих сил морозного пучения, но также и их горизонтальных составляющих. Примерзающий к фундаменту грунт способен не только обеспечить боковое сжатие фундамента, но и его защемление силами бокового сцепления и подъем, что может вызвать деформацию фундамента (особенно критично для сборных ленточных фундамент из блоков).
Поэтому, если вы решаетесь строить малозаглубленный ленточный фундамент на сильно- или чрезмернопучинистом грунте, вам лучше выбрать в качестве фундамента жесткую монолитную железобетонную раму, а не сборный ленточный фундамент из блоков. К тому же придется повести ряд мероприятий по снижению силы трения между фундаментом и грунтом, и теплотехнические мероприятия для снижения сил морозного пучения.

Таблица. Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов, м.

Строительный блог

Строительство фундамента дома на пучинистых грунтах

Началом любого строительства является создание фундамента. Как правило, еще до начала работ по его закладке определено внутреннее расположение помещений, их назначение, количество этажей. Исходя из этого и с учетом несущей нагрузки, выбирают необходимый тип фундамента. Тем не менее, помимо вышеуказанных факторов, при изготовлении фундамента необходимо учитывать качество грунта, на котором планируются строительные работы.

Грунты, способные изменять свой объем, классифицируются как пучинистые. Такие изменения происходят под воздействием резких сезонных колебаний температурного режима. Грунт подвергается промерзанию и оттаиванию. Строительные работы на таких грунтах в последнее время получили очень широкое распространение, поэтому технологии изготовления фундаментов в указанных условиях используются очень часто. Обычно пучинистый грунт состоит из гальки, гравия, глины, песка. Уровень пучинистости грунта характеризуется составом и уровнем грунтовых вод. Этот уровень тем выше, чем меньше размеры частиц, входящих в его состав.

Степень пучинистоти грунтов

Определяют такие степени пучинистости: сильная, средняя и слабая. Данная характеристика грунта устанавливается при проведении лабораторных исследований.

Следующей важной характеристикой грунта является уровень его промерзания. На этот показатель влияют среднесуточные температуры в регионе, интенсивность и продолжительность морозов, величина снежного покрова. Средняя полоса имеет средний уровень промерзания в пределах 1,2 – 1,5 метра.

Игнорирование особенностей грунтов при проведении работ по изготовлению фундамента может привести к негативным последствиям. Неправильная их оценка, в конечном итоге, повлечет за собой появление трещин в стенах и деформацию всего здания. Очевидное, на первый взгляд, решение данной проблемы путем углубления фундамента ниже уровня промерзания не всегда является обоснованным. Действительно, изготовленный таким образом фундамент не будет подвергаться воздействию пучения снизу. Но с боковых поверхностей, по касательной, на фундамент все же будут воздействовать силы пучения. Это может привести к смещению или разрыву фундамента. Кроме того, большая глубина промерзания предполагает проведение материалозатратных и дорогостоящих работ по его созданию.

Одним из вариантов проведения строительных работ на пучинистых грунтах является изготовление мелкозаглубленых и незаглубленных фундаментов. Мелкозаглубленный фундамент имеет глубину закладки в пределах 0,2-0,5 м, что позволяет практически избежать касательного воздействия сил пучения. А незаглубленный фундамент не подвержен такому воздействию вообще, поскольку представляет собой единую монолитную конструкцию.

При том, что действие сил пучения снизу остается, при правильном исполнении такое решение все же позволяет распределить деформации фундамента равномерно. Таким образом, отрицательное воздействие пучинистого грунта будет сглаживаться самим фундаментом, без дальнейшего распространения на стены здания.

Подушка под фундамент

Предварительно под фундамент укладывается подушка из непучинистого материала, например, крупно- или среднезернистого песка, щебня и т.п. После отливки фундамента из бетона по внешним его сторонам изготавливается траншея глубиной до ранее изготовленной подушки. Она также наполняется непучинистым материалом. На пучинистость грунта влияет уровень воды, поэтому с целью его уменьшения нужно предусматривать водоотводы. Для этого еще до изготовления подушки по всей длине фундамента пробуривают дренажные скважины с интервалом 2-3 м и глубиной, большей уровня промерзания. В скважины устанавливаются дренажные трубы, которые затем засыпаются гравием и щебнем. Через них вода будет стекать в грунт.

Все вышеописанные работы по определению параметров фундамента и его строительству требуют проведения определенных расчетов. Поэтому их выполнение лучше доверить специализированной организации.

При возведении деревянных или легкокаркасных домов используют столбчатые фундаменты. Такой вариант достаточно экономичен, не требует больших затрат времени и средств. Фундамент изготавливается под уровнем промерзания. При работах с пучинистыми грунтами предпочтение лучше отдавать столбам из железобетона, поскольку они более устойчивы к внешним воздействиям. Благодаря небольшому поперечному сечению, касательные силы пучения воздействуют на столбы минимально. Ростверком , связывающим столбы между собой, будет выступать сам каркас сооружения.

С целью улучшения устойчивости основания столбов изготавливают в форме анкерного расширения, что препятствует выталкиванию столбов из грунта при пучении под действием низких температур. При повышенных нагрузках на фундамент опоры связывают с использованием железобетонного ростверка. Но проведение таких работ является достаточно затратным, поэтому как вариант стоит рассмотреть возможность закладки ленточного фундамента.

Таким образом, выбор типа фундамента на пучинистых грунтах необходимо осуществлять с учетом конкретных условий строительства.