Что такое пучинистые грунты
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.
Мы решили ответить Виктору полноценной статьей, посвященной проблеме морозного пучения и способами борьбы с ней.
Что такое пучение грунта
Рис. 1.2: Почва, увеличившаяся в объеме в результате морозного пучения
Выделяют два характера воздействий морозного пучения на основание дома:
Какие виды почвы подвергаются пучению
Пучение характерно для большинства видов почвы, особенно данной проблеме подвергаются следующие типы грунта:
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
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
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
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.
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.
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.
Пучинистый грунт
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.
Читайте так же:
Глубина промерзания грунта
Промерзание грунта приводит к его пучению и негативному воздействию на фундамент здания. Глубина промерзания зависит от типа грунта и климатических условий.
Уровень грунтовых вод
Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.
Силы морозного пучения грунтов
Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме. Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и способны выдавить фундамент дома из грунта.
Расчет фундамента для дома: нагрузка на фундамент и грунт
На этапе проектирования будущего дома в числе прочих расчетов необходимо выполнить расчет фундамента. Цель этого расчета – определить, какая нагрузка будет действовать на фундамент и грунт, и какой должна быть опорная площадь фундамента. Для того, чтобы определить суммарную нагрузку на фундамент, необходимо посчитать вес будущего дома со всеми эксплуатационным нагрузками (проживающими там людьми, мебелью, инженерным оборудованием и т.п.)
Несущая способность грунтов Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.
Какие грунты считаются пучинистыми, а какие нет
Пучинистые грунты доставляют множество проблем строителям. В зимний период они способны сильно увеличиваться в объеме, оказывая повышенное давление на фундаменты здания. Строение при этом неравномерно поднимается из земли, на стенах появляются серьезные трещины. Перед тем как бороться с явлением, необходимо понять, что это такое.
Пучинистые и непучинистые основания
Сложным вопросом при самостоятельном строительстве становится определение, какие грунты имеются: пучинистые или непучинистые. Согласно ГОСТ 25100-2011 все основания делятся на пять групп по степени морозной пучинистости:
Последнюю группу можно назвать условной. Таких типов грунтов, в которых никогда не возникнет сил морозного пучения, практически нет. К категории безопасных оснований относятся только крупнообломочные породы и гранит, залегания которых на поверхности встречаются крайне редко.
Тип почвы не так сильно влияет на вероятность появления сил морозного пучения. Фактором возникновения этого явления является не грунт, а влага и отрицательные температуры. При соблюдении определенных условий, негативные явления могут возникнуть практически на любом участке.
На склонность грунта к появлению пучения влияют такие свойства как:
По этим показателям самыми опасными типами почвы становятся глинистые. Сюда относят глину, суглинок и супесь. Эти почвы плохо фильтруют воду, задерживают ее и не пропускают в более глубокие слои. Жидкость остается в опасной близости от фундаментов.
В тоже время глины отличаются высокой капиллярной активностью. Для сравнения, песчаные виды грунтов способны подтягивать воду примерно на 30 см. Свойство актуально при выпадении осадков или таянии снега. Влага распространяется лишь на 30 см от источника. В этом случае от морозного пучения фундаменты защищает отмостка стандартной метровой ширины. Глина же может подтягивать влагу на расстояние 1,5 м, для защиты от атмосферной влаги потребуется соорудить очень широкую отмостку для предотвращения повреждений.
При высоком уровне грунтовых вод даже условно непучинистые виды грунта (крупные и средние пески) могут привести к проблемам. Опасность возникновения морозного пучения в песках может появляться и при воздействии других факторов (например дом расположен на участке с уклоном, даже небольшим).
Чем опасно морозное пучение
Совместное воздействие на грунт влаги и низких температур приводит к увеличению его объема. Для любого здания особую опасность представляют неравномерные деформации, которые характерны для морозного пучения. Это вызвано тем, что грунт под наружными стенами нагревается от здания слабо, а в середине дома температура выше ноля.
Трещина возникшая из-за пучения.
Наружные стены, а особенно углы, способны подниматься относительно начальной отметки на 15 см. При этом деформаций под внутренними стенами не происходит или они малы. Неравномерное поднятие приводит к появлению в стенах наклонных трещин.
Также морозное пучение оказывает негативное воздействие на боковую поверхность фундамента.
Способы борьбы
Чтобы пучинистые грунты не вызвали проблем при эксплуатации, необходимо бороться с причинами морозного пучения глин и других типов почв еще на этапе строительства фундаментов. Методы борьбы зависят от масштаба проблемы и вида опорной части дома. Чаще всего мероприятия предусматриваются в комплексе.
Заглубленные фундаменты
Каждый строитель знает, что для эффективной борьбы с морозным пучением необходимо закладывать опоры здания ниже глубины промерзания грунта. Эта величина находится по специальным таблицам и картам или рассчитывается по формуле из СП «Основания зданий и сооружений». Но принятия таких мер не всегда бывает достаточно. При глубоком заложении удается избежать воздействий на подошву фундамента, но остаются касательные силы, действующие на его боковую поверхность. Их можно разложить на:
Силы морозного пучения в зависимости от глубины заложения.
Методы борьбы зависят от типа строения и фундаментов. Для массивных зданий с опорной частью глубокого заложения можно порекомендовать одно или несколько из следующих мероприятий:
Совет! Для пучинистых грунтов не рекомендуется применять бетонную или асфальтную отмостку. Лучше выбрать виды, более устойчивые к деформациям.
Если здание выполнено из легких материалов или имеет всего один этаж, рекомендуется применять фундаменты по технологии ТИСЭ. Такие опорные элементы представляют собой сваи, уширяющиеся к низу. Благодаря увеличению сечения, выдернуть элемент из почвы становится практически невозможно.
Чтобы уберечь такой тип фундамента от горизонтальных воздействий, придется продумать следующие моменты:
При большой глубине промерзания устройство заглубленного фундамента с утеплением, гидроизоляцией, дренажом и теплой отмосткой экономически не выгодно. Проще будет построить опоры мелкого заложения. Обоснованным заглубление станет только при:
Фундаменты мелкого заложения
Такие конструкции имеют несколько преимуществ. Они снижают затраты на строительство фундаментов, уменьшают сроки выполнения работ. Мелко заглубленные фундаменты могут быть использованы при достаточно высоком уровне грунтовых вод (не менее 1,5 м).
Действие утепленной отмостки.
Защитить такие виды опорных элементов здания помогут следующие мероприятия, использованные в комплексе:
Расположение дренажной трубы.
Если нет возможности устройства дренажа (высокая сложность работ, некуда его вывести и т.д.) можно обойтись только отмосткой. В этом случае защитную полосу по периметру здания делают большой ширины. Она должна полностью предотвратить доступ атмосферной влаги к фундаментам. Для глин ширина должна быть больше 1,5 м. Благоустройство вокруг здания делается так, чтобы уклон участка был в направлении от дома.
Метод применим при одновременном соблюдении следующих условий:
При грамотном подборе типа фундамента и своевременном принятии мер по борьбе с морозным пучением можно избежать серьезных проблем при эксплуатации дома. Внимательный подход к вопросу позволит найти эффективный вариант, требующий наименьших трудовых и финансовых затрат.
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.
Какие грунты считаются пучинистыми, а какие нет
Как определить тип грунта. Как определить пучинистый грунт
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.
Усадка фундамента
Теперь у вас есть все необходимые данные для того, чтобы выбрать тип и глубину фундамента. Осталось рассчитать его ширину. Тут нужно ориентироваться на несущую способность грунта. Если на фундамент могут воздействовать горизонтальные силы пучения – ширина и конструкция фундамента это тоже необходимо учитывать, но тут в двух словах о расчёте не расскажешь.
Расчётное сопротивление грунта поможет определить минимальную площадь фундамента для гаража
Если постройка каркасная, например, гараж из сэндвич-панелей, то нагрузка на фундамент создаётся минимальная и мощная конструкция не требуется. Вопрос, как лучше сделать фундамент, сводится скорее к выбору типа фундамента.
А вот тяжелые капитальные постройки требуют серьёзного по/kak-luchshe-zalit-lentochnyj-fundament-raschyot/дхода к расчёту фундамента, так как нагрузка на грунт тут уже может оказаться вполне сопоставима с предельно допустимой.
Виды грунтов для строительства
Грунты в строительстве разделяются на две основные группы:
Пучинистые грунты
– Глинистые грунты (чаще всего это смесь песка и глины) состоят из достаточно мелких частиц (размер меньше 0,005 мм) и имеют чешуйчатую форму, а так же тонкие многочисленные капилляры, которые с легкостью всасывают воду с поверхности. Глинистый грунт имеет высокую пластичность и продолжительную осадку под действием нагрузки.
Поры – это расстояния между частицами, которые в глинистых грунтах чаще всего заполнены водой, так как глина отлично удерживает воду. Сами частички глины воду не пропускают.
Высокое соотношение объема пор к объему грунта определяет высокую пористость таких грунтов. Глинистый грунт хорошо впитывает и удерживает воду, никогда не отдавая ее, даже при высыхании. При промерзании глины вода в порах расширяется, увеличивая объем грунта. От величины содержания глины в грунте зависит степень проявления морозного пучения.
– Супесь является глинистым грунтом, содержание глинистых частиц в котором составляет не более 10 %, остальное приходится на песок. Супесь имеет низкую пластичность по сравнению с другими видами глинистых грунтов: при ее растирании между пальцами ощущаются песчинки.
Достаточно высокое содержание песка в супеси указывает на ее низкую пористость, следовательно, она впитывает меньше воды и имеет меньшую подверженность пучению.
– Суглинком называется глинистый грунт, содержание глины в котором составляет от 10 до 30 процентов. Суглинок весьма пластичен, при растирании его между пальцами не ощущаются отдельные песчинки. Значение пористости у суглинка несколько выше, чем супеси и колеблется от 0,5 до 1. Такие значения указывают на достаточно высокую впитываемость воды и на высокую подверженность пучению.
Непучинистые грунты
– Песчаные грунты это грунты, в состав которых входит более 50 процентов частиц песка шарообразной формы, размер которых не превышает 5 мм.
В песчаных грунтах пространство между песчинками так же называется порами и заполнено воздухом и водой. Пористость песчаных грунтов ниже глинистых и составляет от 0,2 до 0,5, что указывает на низкую способность удерживать в себе влагу.
Это связано с тем, что размер пор у песчаных грунтов весьма большой для того, чтобы капиллярные силы не могли связывать частицы грунта между собой. Песчаный грунт часто называют несвязным, так как он рассыпается, в сухом состоянии не удерживая форму.
Мокрый песок способен удерживать форму, но при небольшом усилии теряет форму и рассыпается.
Основным достоинством песчаных грунтов является неподверженность морозному пучению в связи с малой удерживаемостью влаги. При строительстве на песчаных грунтах глубина промерзания не имеет особого значения, даже мелкозаглубленный фундамент будет устойчивым.
Главной характеристикой песчаного грунта можно считать его несущую способность, которая зависит от содержания в нем влаги и степени уплотнения. Высокая степень уплотнения и низкое содержание влаги делают его великолепным грунтом для основания фундамента.
Песчаный грунт быстро уплотняется под действием нагрузки, осадка происходит очень быстро. Можно разделить такие грунты на плотные и средней плотности.
Плотный песчаный грунт это грунт, находящийся на глубине 1,5м, хорошо уплотненный под давлением вышележащих слоев грунта. Плотный песчаный грунт является идеальным основанием для фундамента.
Песчаный грунт средней плотности – это грунт, лежащий на глубине меньше 1,5 м, уплотненный искусственным способом. Такой грунт имеет меньшую несущую способность и несколько больше подвержен осадке.
Лучшим основанием для фундамента среди песчаных грунтов можно считать гравелистый или крупный песок, не теряющий своих свойств при увлажнении, низкую осадку, а так же имеющий высокую несущую способность.
Независимо от стояния грунтовых вод и глубины промерзания на непучинистых песчаных грунтах, фундамент следует закладывать на небольшую глубину, не превышающую 0,5 м от уровня поверхности грунта.
При строительстве на песчаных грунтах высокой влажности, при условии высокой мощности грунтовых вод следует тщательно продумывать дренажную систему для уменьшения вымывания грунта под фундаментомю
Грунты и основания
← Вернуться к списку статей
Грунты обладают различными свойствами, которые оказывают значительное влияние на выбор типа фундамента. Важнейшие из них это несущая способность и степень пучинистости.
Основание — это часть грунта, на которую опирается фундамент здания.
Виды грунтов
Какие бывают грунты?
Свойства грунтов
Пористостью грунта называется отношение объема минеральной части грунта к объему пор. Чем больше показатель e, тем более рыхлый грунт. Механические показатели грунта снижаются с увеличением e. Слои грунта, лежащие на большей глубине имеют большую плотность и меньшую пористость.
Глинистые грунты, такие как глина, супесь и суглинки с увеличением влажности грунта переходят в пластичное состояние. Это происходит при достижении определенного значения влажности WP, после которого грунт начинает раскатываться.
При дальнейшем увеличении влажности свыше значения WL, грунт становится текучим. Величина, определяющая степень пластичности называется показателем текучести JL. Показатель текучести — это характеристика влажности глинистого грунта.
При JL ≤ 0 — грунт сухой и твердый; при 0 Читайте также: С какими трудностями придется столкнуться при возведении фундамента для дома с подвалом
Уровень грунтовых вод
Обычно вода находится в земле на определенном стабильном (хотя и изменяемом в течение года) уровне грунтовых вод (часто его сокращают как УГВ). Ниже уровня грунтовых вод земля погружена под воду, однако влага может подниматься и выше за счет капиллярного эффекта. Чем меньше размер частиц грунта, тем выше может подняться влага.
Как видно из таблиц в предыдущем разделе, повышение влажности грунта снижает его несущую способность. Однако увлажнение грунта обладает еще одним отрицательным эффектом. Этот эффект — пучинистость. Влажный грунт становиться пучинистым, и чем больше воды он содержит, тем более проявляются пучинистые свойства.
| Максимальный уровень подъема капиллярной влаги, м | 0,5 – 1 | 1,0 – 1,5 | 4,0 – 5,0 | до 12 (. ) |
| среднепучинистый грунт | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 |
| сильно пучинистый грунт | – | 0,5 | 1,0 | 1,5 |
Морозное пучение грунта
Морозное пучение – явление, которое происходит с влажным грунтом при замерзании. Движущей силой морозного пучения является силы давления, возникающие при образовании льда во влажном грунте. Поэтому морозное пучение наиболее свойственно грунтам, которые могут удерживать воду. А эта способность возрастает с уменьшением размера частиц.
Карта нормативных глубин промерзания суглинистых грунтов
Глубина, на которую промерзает грунт зависит от географического местоположения места строительства и индивидуальных свойств грунта.
Однако существует усредненная карта промерзания грунта, по которой можно определить приблизительную глубину промерзания.
Карта предназначена для определения глубины промерзания суглинистых грунтов и является наихудшим случаем. Часто глубина промерзания на самом деле является значительно меньшей.
Наиболее пучинистые грунты расширяются при пучении на величину до 10%. Что при глубине промерзания 150 см означает подъем грунта на 15 см.
Для фундамента пучение грозит следующими проблемами:
Столбчатый фундамент грунт стремиться обхватить и вытолкнуть вверх, даже если подошва столба находится ниже линии промерзания.
Таким образом, если фундаментный столб имеет хорошее сцепление с грунтом и слабо нагружен (например, столбы забора или ненагруженный фундамент, оставшийся на зимовку), то грунт выдавливает его на поверхность (за сезон на несколько сантиметров). Кстати, аналогичный процесс приводит к всплытию валунов на поверхность земли.
KarkasDom.info
Всё о строительстве своими руками
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:
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 дом 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.
- Читайте так же:
Ликбез по фундаментам. Грунты и грунтовые воды | Cвобода Изнутри
Уже было рассказано как мы сделали «курьи ножки» и залили ленту фундамента для нашего экодома. Но в комментариях последовала просьба рассказать подробнее о фундаментах. О том, какими они бывают, по каким критериям выбирать, зачем они вообще нужны и т.д.
Разумеется, следовало сделать это перед рассказом о нашем фундаменте. Но, перефразируя поговорку, лучше после, чем никогда. Итак, дамы и господа, ликбез по фундаментам!
Постараюсь говорить как можно менее техническим языком, чтобы текст проще воспринимался. Но без пары терминов не обойдётся, так что готовьтесь.
Физика
Сразу развею один миф. Важный миф, которым страдают даже некоторые «профессиональные» строители. Фундамент не держит дом. Держит грунт, земля. Фундамент — просто распределяет вес дома по площади грунта. Теоретически, чем равномернее распределяет — тем лучше.
Из школьного курса физики всем (надеюсь) известно, что вода при замерзании расширяется. Так происходит и с той водой, которая всегда присутствует в земле, в грунтах. Но в разных типах грунтов её разное количество. Соответственно, чем больше воды в грунте, тем больше он будет подвержен колебаниям при замерзании/оттаивании.
Термин «пучинистость» — как раз и обозначает эту меру колебания грунта. Чем выше пучинистость грунта, тем лучше (читай — надёжнее) должен быть фундамент стоящего на нём дома. Кстати, строители так и говорят — «морозное пучение грунта».
Также играет роль глубина промерзания грунта. Это максимальная глубина, на которую земля может промёрзнуть в зимний период в данной местности. Для каждого региона она разная. Например, в моём регионе, в Амурской области, она равна 2,8 метра.
Ещё стоит обратить внимание на уровень грунтовых вод. Если дом стоит на болоте, то его фундамент должен быть очень продуманным и мощным. Поверхностные грунтовые воды чаще всего бывают безнапорными, т.е. если проковырять дырку до воды, то из неё не брызнет фонтан. Но изредка попадаются и напорные, со всеми вытекающими, во всех смыслах. 🙂
Грунты
Непучинистые грунты — те, которые либо вообще не подвержены пучению, либо подвержены ему в очень малой степени. Идеальный в этом смысле грунт — скальный выход (как на картинке к посту). В скале нет воды, поэтому при замерзании с ней ничего не случится.
Но к этой же группе относятся также: крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, галька, гравий, щебень, пески гравелистые, крупные и средней крупности, крупно- и среднезернистые пески, а также их смеси не содержащие глинистых фракций, при любом уровне безнапорных подземных вод.
Из прочитанного нужно сделать следующий вывод: если под домом песок средней зернистости, либо что-то крупнее, и без примесей глины, то у вас непучинистый грунт. Считайте, что вам повезло, вам по барабану на уровень грунтовых вод.
Слабопучинистые грунты — мелкие и пылеватые пески или пески средней зернистости с небольшими глинистыми включениями при глубоком залегании уровня грунтовых вод. Такой грунт у нас под домом.
Средняя пучинистость у супеси — смеси глины с песком, в которой больше песка.
Повышенная пучинистость у суглинка — смеси глины с песком, в которой больше глины.
Высокая пучинистость у глины.
Ну и совсем дикие: чрезмернопучинистые. Это глинистые грунты текучепластичной и текучей консистенции, заторфованные грунты и торфяники. Короче, болото.
Определяем свой тип грунта
Самостоятельно определить какой у вас грунт можно следующим образом. Копаем рядом с домом яму на глубину чуть больше глубины промерзания в вашем регионе.
Её можно потом использовать для устройства септика. Либо можно выкопать яму на территории будущего дома, если в ней впоследствии планируется устроить погреб.
А можно выкопать две ямы, и именно это рекоммендуют профильные строительные учебники.
Так вот, выкопали яму. В принципе, визуально уже видно многое. Скорее всего, вы увидите несколько слоёв разного грунта. Возможен вариант с сотней слоёв — так было у нас. Ничего страшного в этом нет. Задача — найти в ваших слоях самый пучинистый грунт, самый непучинистый и определить их процентное соотношение. Ну и сделать соответствующие выводы.
Для определения типа грунта приведу простой тест. Небольшую порцию грунта обильно смачивают водой, затем из полученной массы между ладоней рук скатывают жгут и загибают в кольцо. Из песка жгут скатать не получится. Кольцо из супеси рассыпается на мелкие фрагменты, из суглинка на 2 — 3 части, из глины — кольцо остается целым.
Уровень грунтовых вод
Точнее, уровень поверхностных
грунтовых вод, ещё называемый «верховодка». Для его определения, можно просто углубить вашу яму до глубины 1,5-2 метров. Если вода в яме не появилась, то на её дне бурим скважину садовым буром еще на метр-полтора.
Если появилась вода, считаем расстояние от поверхности земли до уровня залегания воды. Вам эта цифра понадобиться когда будете бурить скважину или копать колодец.
Кстати, изыскания эти идеально производить осенью, не раньше августа — в это время уровень грунтовых вод наиболее высокий.
Также необходимо изучить рельеф местности, стараясь понять как будет течь по участку атмосферная вода. Примерно также будут течь и грунтовые воды.
Дальше надо из расстояния от воды до поверхности земли вычесть глубину промерзания. Получившуюся цифру назовём Z. Имея её и знания о рельефе, смотрим в таблицу ниже, и окончательно определяем степень пучинистости своего грунта.
