Фундаменты на пучинистых грунтах

Особенно устройства оснований зданий на грунтах, подверженных морозному пучению.

Фундаменты на пучинистых грунтах

Для средней и северной полосы территории РФ характерно глубокое промерзание почвы. При этом в зависимости от типа грунтов при промерзании и последующем оттаивании грунта может происходит изменение его объема – так называемое морозное пучение. В зависимости от того, насколько сильно действие этого фактора, происходит весенняя осадка фундаментов. Поэтому на пучинистых грунтах правила закладки оснований несколько отличаются от правил обустройства фундамента в более стойких к воздействию атмосферной влаги почвах.

Причины и следствия морозного пучения

Причиной пучения, как уже говорилось выше, является промерзание почвы. Изменение объема грунта при этом происходит за счет увеличения объема содержащейся в нем влаги. Таким образом, расположенный под фундаментом грунт может поднимать блоки или монолит на определенную высоту. При оттаивании же почвы фундамент проседает на ту же высоту, причем зачастую неравномерно. Вследствие этого возникает неравномерная просадка здания, что может привести к образованию трещин, перекосу постройки и даже полному ее разрушению.

Определить степень пучинистости почвы можно самостоятельно по формуле:

Е = (H-h)/h

где H –высотная отметка на уровне земли после замерзания, h – до замерзания. Если Е превышает 0,01, грунт считается пучинистым. Перевести это понятие в более привычные можно следующим образом: при Е=0,01 грунт после замерзания на глубину 1 м увеличился в объеме на 1 см.

В целом грунты различают следующим образом:

  • непучинистые (Е=0…0,01);
  • слабопучинистые (Е=0,008…0,015);
  • пучинистые (Е=0,015 и более).

Визуально определить склонность грунта к вспучиванию можно по количеству глины в нем: чем больше примесь глины и суглинка, тем выше окажется степень пучинистости.

Для почв с высоким коэффициентом пучения существует общее правило закладывать фундамент ниже глубины промерзания почвы. Однако этот способ не всегда является действенным, поскольку, помимо действия вспучивающих сил снизу, имеется также воздействие по касательной. Для тяжелых конструкций эти касательные напряжения не имеют большого значения, для легких же построек (каркасные, деревянные) даже этих выталкивающих сил может оказаться достаточно для перекоса фундамента.

Поэтому в дополнение к уже предложенному способу можно добавить другие варианты:

  1. Создание песчаной подушки под основанием. Способ затратный вследствие увеличения объема земляных работ и необходимости трамбовки песка.
  2. Полное дренирование участка. Требует устройства глубинных дренажных труб на глубину 0,3..0,4 м ниже подошвы основания с последующей засыпкой щебнем и песком. За счет дороговизны создания системы подходит только для сильнопучинистых грунтов и тяжелых построек.
  3. Утепление фундамента. Перед закладкой основания всю площадь будущей подошвы покрывают теплоизолирующим материалом, глубина залегания которого соответствует глубине промерзания почвы.

Имеется также дополнительный способ уменьшения действия пучения на фундамент, однако он подходит только для ленточных и столбчатых оснований: выполнение уширения в нижней части опор.

Выбор глубины залегания подошвы основания производится в соответствии с нормативными или – в спорных случаях – расчетными данными о глубине промерзания почвы. Карта России с указанием распределения почвенных температур и данные по крупных городам указаны ниже.

Что же касается типа фундамента, здесь в качестве основания для расчетов принимается не только степень промерзания и пучинистости грунта, но и тип постройки. Так, для тяжелых построек применяется сплошное плитное основания, для более легких – ленточное, для каркасных и деревянных – столбчатое или свайное. Более обоснованное решение можно принять только на основании имеющихся точных данных о проекте будущего здания и анализа грунтов на участке.

Статьи по теме
Читайте также