В последние годы возросло строительство малоэтажных загородных домов, и актуальной стала проблема обустройства надежного фундамента. Состояние будущего сооружения обуславливает в первую очередь, правильно выбранная конструкция основания и фундамента. При отсутствии информации особенностей грунта строительной площадки и влияния климатических условий на работу схемы «основание-фундамент-строение» надежное сооружение малоэтажного дома невозможно. Начинать строительные работы стоит с изучения характеристик грунтов на месте застройки.
Проектирование фундамента опирается на СНиП, где непременное условие: ограничение осадок допустимыми величинами. Данное условие выполняется, если сила давления от сооружения на основание не больше расчетного сопротивления грунта. Инженерно-геологическими изысканиями определяют расчетное сопротивление грунтов. Большая часть РФ находится в зоне грунтов, которые проявляют пучинистые свойства. Сезонное промерзание таких грунтов влечет за собой выпучиванию фундамента, т. е. перемещению его вверх, а при оттаивании возникают деформации, направленные наоборот – вниз. Результат данных деформаций грунта приводит к образованию трещин в самом фундаменте и в стенах дома. Количественный показатель пучинистости грунта – относительная деформация пучения Efh.
В нашей статье рассмотрим степени пучинистости грунтов, зависящие от типа грунта, определим, какова глубина промерзания грунта на месте застройки и разберем основные методы для снижения деформаций пучения грунта и улучшения его характеристик.
Пучинистость грунта определяет его состав, пористость и уровень грунтовых вод. Например, глинистые грунты, пылеватые и мелкие пески имеют отношению к пучинистым грунтам. Гравийные и крупнозернистые песчаные грунты относятся к непучинистым грунтам. Стоит рассмотреть подробнее, с чем связано данное положение.
Пучинистость глинистых мелких грунтов можно пояснить тем, что в мелких песках и глине достаточно высоко поднимается влага относительно уровня грунтовых вод из-за капиллярного эффекта и отлично удерживается в данном грунте, как, к примеру, в губке. В крупнозернистых песках не поднимается влага, и грунт увлажняется исключительно в пределах уровня грунтовых вод. Вывод таков, что чем меньше структура грунта, тем выше поднимается уровень влаги, и состав становится тем больше пучинистым. Стоит обратить внимание, что смешение гравия либо крупного песка с глиной либо пылеватым песком имеет отношение в полной мере к пучинистым грунтам. Для более широкого понимания ниже приведена таблица 1 характеристики грунтов.
И второе пояснение заключается в том, что сам процесс промерзания грунтов совершается сверху-вниз, граница между мерзлым и влажным грунтом при этом опускается с некоторой скоростью, которая определяется погодными обстоятельствами. Превращаясь в лед, влага значительно увеличивается в объеме и вытесняет сама себя сквозь структуру грунта, двигаясь в нижние слои. Исходя из этого, пучинистость определяется тем, успевает ли влага, выдавливаемая сверху, просочиться вниз через структуру грунта либо нет. Так вот, крупнозернистый грунт не создает никаких препятствий и сопротивления влаге, она уходит вниз и при замерзании не расширяется. А сквозь глину влага не успевает уходить, и грунт стает пучинистым. Заметим, что если грунт с крупнозернистым песком поместить в замкнутое пространство, то он поведет себя как пучинистый. Замкнутым пространством для крупнозернистого песка при естественных природных обстоятельствах может быть скважина, вырытая в глинистых грунтах.
Одним из важных показателей фактора пучинистости является глубина промерзания грунта. Нормативная глубина в том либо ином районе застройки определяется по среднесуточной температуре, уровня снежного покрова, и ко всему прочему на показатель влияет сезонное промерзание грунта. Вы можете изучить таблицу 2, в которой приведена нормативная глубина сезонного промерзания грунтов на территории РФ.
В месте непосредственного строительства наиболее точные показатели степени пучинистости грунта могут предоставить опытные данные. Такие данные можно получить при лабораторных испытаниях, где учитывается тип и разновидность грунта, уровень залегания подземных вод и показатель текучести, т. е. пластичность грунта. Оценку степени пучинистости грунта можно получить и при самостоятельных обследованиях и испытаниях грунтов на строительной площадке. Исследование грунта проведем следующим методом, который рассмотрим ниже.
Для начала, на площадке застройки глубиной около 1,5 м выкопаем пару шурфов и визуально определим наиболее приближенный тип грунта – глинистый либо песчаный. Произведем определение типа грунта в домашних условиях следующим образом: небольшое количество грунта смочим водой и попробуем скатать из массы жгут, и завернем его в кольцо. Таким образом, мы получим ответ, например, из глины кольцо получится однородным и не разрушится, из суглинка кольцо распадется на пару-тройку частей, из супеси кольцо рассыплется на мелкие части, а из песка жгут скатать не получится вовсе.
Следующие данные, которые нам необходимы для оценки степени пучинистости грунта, мы сможем получить в осенний период, но не раньше августа месяца – уровень грунтовых вод.
Поищем у соседей колодцы, котлованы либо скважины и посмотрим, на какой глубине в них стоит вода. Произведем соотношение расположения своего участка с месторасположением скважины либо колодца по высоте. Кроме этого, изучим соседские подвалы и сухость либо влажность в них, и уточним, появляется ли в них вода. Для упрочнения своих изысканий на участке строительства выкопаем шурф глубиной в два метра, если вода на дне не появилась, то пробурим дно садовым буром еще на пару метров. При выявлении воды, измерим расстояние от уровня залегания вод до поверхности грунта. Таким образом, и получим точный уровень подземных вод (УПВ).
Следующим этапом у нас будет расчет значения Z, т. е. глубины залегания уровня грунтовых вод, от основания слоя сезонного промерзания: из известной уже нам величины УПВ будет вычитаться нормативная глубина промерзания грунта. Нормативное сезонное промерзание грунтов по регионам мы приводили в предыдущей таблице.
Необходимый показатель увлажненности грунта по виду рельефа найдем в таблице 3 («Определение степени пучинистости грунта.»), и, опираясь на основные полученные показатели, по данной таблице определим степень пучинистости грунта на строительном участке. При этом показатели получим весьма приблизительные, поэтому стоит их сместить больше в неблагоприятную сторону.
Существуют способы для снижения воздействия сил пучения грунта на фундамент, когда происходит сезонное промерзание. Во-первых, необходимо обустраивать дренаж сезоннопромерзающих грунтов поблизости фундамента. Во-вторых, стоит побеспокоиться о надежном отведении талых и ливневых вод. Для этого предусматривают мягкую либо твердую отмостку. В-третьих, есть необходимость в обеспечении утепления поверхности вблизи фундамента промерзающего грунта. В-четвертых, стоит рассмотреть любые возможности способов засоления грунта веществами, которые не вызывают коррозии арматуры и бетона. Приведенные примеры показывают, что гораздо проще и выгоднее побеспокоиться об укреплении и утеплении грунтов, что даст дополнительную надежность фундаменту.
Для снижения деформаций пучинистого грунта наиболее важную роль играет правильное обустроенное дренирование. Необходимо как можно больше обезводить грунт, находящийся в непосредственной близости от малозаглубленного ленточного фундамента. Для этого геотекстилем можно уложить траншеи для фундамента, далее после отливки, гидроизоляции и утепления ленточного фундамента, на дно вокруг дома выложить трубы кольцевого дренажа и засыпать все дренажной смесью из керамзита и песка, можно просто песком.
Если пенополистиролом произвести утепление подземной части фундамента, то получим не только снижение теплопотерь всего дома, но и при пучении снизим трение между фундаментом и грунтом, и компенсируем расширение грунта.
Деформации пучинистости грунтов можно уменьшить, заменив частично либо полностью слой грунта на непучинистый. Достигается это методом засыпки подушки под фундамент из среднезернистого либо крупнозернистого песка с повышенным коэффициентом фильтрации. Допускается для стабилизации пучинистых грунтов устраивать насыпь на месте застройки под фундамент. Тем самым поднимется придомовой уровень территории, и улучшаться характеристики грунтов.
Вот и все, не забывайте при строительстве деревянного дома про показатель рассмотренный в этой статье и вы всегда будете в безопасности, а главное значительно сэкономите, так как не придется ликвидировать разрушения вызванные природой.
