Какие виды фундаментов можно возводить на пучинистых грунтах

1

0

0

Перекосы в дверных проемах, трещины в бетоне, смещение стен – деформации, возникающие при недостаточно качественном планировании. Одна из важнейших характеристик почвы, которую стоит учитывать перед проектировкой фундамента – пучинистость. Если пренебречь этим моментом, здание может прийти в негодность уже после первого цикла промерзания. 

Понятие пучинистого грунта

Пучение – изменение объема грунта, возникающее вследствие замерзания воды. Так как масса жидкости при этом остается прежней, увеличивается только занимаемое ей пространство – примерно на 9%. То есть, происходит смещение материала. Если учесть, что вниз грунт смещаться не может, поскольку глубинные слои итак плотные, он начинает выталкиваться наружу. Попутно захватывая все сооружения. 

Классификация грунтов, относящихся к категории пучинистых, опубликована в ГОСТ № 25100. Так, наибольшую опасность представляет основание из мягкопластичной глины и мелкого (пылеватого) песка. Точно узнать, какой тип почвы на строительной площадке, поможет геологическая разведка. 

Негативное влияние на фундаменты

Фундамент, попавший под столь мощное воздействие, воспринимает огромные нагрузки. И если прочность основания низкая, образуются трещины. Силы пучения бывают нескольких видов:

• Вертикальные. Расширяется грунт, находящийся непосредственно под основанием.
• Касательные. Пучение происходит сбоку, почва поднимается, и возникает трение у границ постройки. 
• Сдавливающие. Пучение со всех сторон фундамента, вдавливающее его внутрь. 

Существуют факторы, способные усилить негативное воздействие. Например, обильные осенние дожди или повышение уровня грунтовых вод. Стоит учитывать такие вероятности на этапе расчетов. 

Марки бетона, которые лучше всего сопротивляются пучению:

Виды фундаментов на пучинистых грунтах

Существуют три принципиальные концепции возведения фундамента на пучинистых грунтах:

1. Заглубление (строительство ниже глубины промерзания).
2. Мелкое заглубление с повышением жесткости на изгиб (фундамент, приспособленный к неравномерному воздействию нагрузок).
3. Применение теплоизолированной конструкции. Способ, основанный на прогреве окружающего грунта с целью предотвращения промерзания.  

Ленточный

Грунт может сдавить ленточный фундамент словно тисками, а уже после вытолкнуть наружу. Поэтому необходимо заглублять ленту ниже уровня промерзания, как говорилось в первой концепции. Также есть особенность, позволяющая минимизировать воспринимаемые нагрузки: стенки ленты возводятся под углом, а не вертикально. Благодаря такой трапециевидной форме почва при смещении будет скользить по поверхности стенок.  

Плитный

Плитный фундамент лидирует по количеству используемого раствора. В то же время он решает сразу несколько проблем: возведение на неустойчивом грунте, повышение несущей способности и, соответственно, противодействие пучению. Главное, чтобы основание было качественным – из песка или песчано-гравийной смеси (песок берет на себя неравномерные нагрузки).   

Чтобы окончательно нейтрализовать воздействие промерзшей почвы, можно применить утепленную шведскую плиту (УШП) или утепленный финский фундамент (УФФ). Технология сложнее, но укладка утеплителя и подключение системы обогрева пола гарантируют, что грунт вблизи основания не будет промерзать. 

Свайный

Свайный фундамент может подойти в случае строительства небольшого здания из легких материалов, при сильном уклоне участка. Буронабивные и забивные железобетонные свои быстро монтируются, расход материала здесь ниже. Основная сложность заключается в монтаже ростверка – иногда трудозатраты гораздо выше, чем при возведении ленточного фундамента. 

Как еще снижают влияние пучинистых грунтов

Помимо проработки конструктива строители применяют и другие методы нейтрализации воздействия пучения. Если взять на вооружение сразу несколько советов, здание получится устойчивым даже на самом сложном грунте. 

Замена грунта

Капитальное решение проблемы – полная выемка пучинистого грунта на строительном участке. Это крайне дорого и не всегда возможно, но максимально эффективно. Котлован при этом засыпается песком и щебнем. Вода в подушке не будет задерживаться, а уйдет вглубь почвы. 

Дренаж

Для экономии можно не избавляться от грунта, а просто высушить его, реализовав дренажную систему. Самый распространенный метод – заглубление дренажных труб по периметру фундамента и вдоль участка. Они располагаются под уклоном, чтобы жидкость уходила в специальный колодец. Другой вариант – бурение скважин под основанием и заполнение их щебнем. Вынимать придется не так много грунта, а вода беспрепятственно уйдет вниз через щебень. 

Отмостка

Отмостка – многослойная конструкция по периметру фундамента призванная избавить от пучения. Наиболее простой строительный метод. 

Благодаря отмостке в почву возле фундамента не попадает атмосферная влага. Также грунт не контактирует с холодным воздухом зимой, а значит предпосылок для промерзания нет (температура глубинных слоев обычно держится около 10 градусов Цельсия, чего недостаточно для трансформации воды в лед). Но отмостка – это не просто бетонная лента. Она состоит из нескольких последовательных слоев: подушка, гидроизоляция, утеплитель (обычно пенополистирол). Только потом заливается бетонная смесь.

Для отмостки мы рекомендуем следующие марки бетона:

Выводы

При строительстве фундамента на пучинистых грунтах следует контролировать глубину промерзания – основание должно располагаться ниже (ленточный, свайный). Если этого достичь не удалось, необходимо применять фундамент с повышенной прочностью на изгиб (плитный с качественной подушкой). Либо прибегать к утепленным вариантам (УШП, УФФ). В качестве дополнительных элементов, усиливающих защитный эффект, выступают дренаж и отмостка. Пренебрегать ими не рекомендуется.