Какой фундамент делать на пучинистом грунте

На пучинистом грунте рекомендуется использовать глубокие фундаменты, такие как сваи или ленточные фундаменты с углублением, которые способны распределить нагрузку на более прочные слои грунта. Это поможет минимизировать деформацию и подвижки фундамента в результате сезонных изменений влажности.

Также важно учитывать использование специального дренажа для отвода лишней влаги, что снижает риск пучения грунта. Правильный выбор типа фундамента и его конструктивных решений обеспечит долговечность и стабильность здания на проблемных участках.

Какой фундамент на пучинистых грунтах лучше строить?

Современные технологии, применяемые при возведении свайного фундамента, позволяют значительно ускорить процесс строительства зданий без потери их прочностных характеристик. Однако вопрос о том, какой фундамент лучше всего подходит для пучинистых грунтов, остается актуальным. Разные варианты фундаментов имеют свои преимущества и недостатки. Винтовые и железобетонные конструкции выделяются своей невероятной прочностью и способностью выдерживать значительные нагрузки.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТОВ

К пучинистым грунтам относятся пористые почвы, содержащие большое количество влаги. Процесс пучения начинается с замерзания воды в почве. Вспоминая школьный курс физики, можно отметить, что лед менее плотный, чем вода, и, следовательно, занимает больший объем. Чем больше влаги в почве, тем сильнее ее пучит. Типичными представителями таких грунтов являются глина, суглинок и супесь.

Эти почвы содержат много пор, через которые вода не просачивается, а задерживается.

Компания "Эндбери" предлагает собственное производство металлических и железобетонных свай, поэтому можно не беспокоиться о качестве материалов. Строгий контроль на каждом этапе производства и использование лучших материалов гарантируют отличный результат.

ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

Пучинистые грунты – это почвы, которые подвержены разрушению под воздействием низких температур. Такие почвы, как правило, рыхлые и хорошо удерживают влагу, что делает их особенно уязвимыми к промерзанию. Перед началом строительства необходимо провести исследование почвы и определить ее тип.

Типы почв делятся на пять категорий:

Непучинистые: Гравий, крупный песок, галька и другие почвы, которые хорошо фильтруют воду.
Слабопучинистые: Наблюдаются на холмистых территориях, сильно увлажняемых атмосферными осадками.
Среднепучинистые: Местности с большими склонами, где задерживается значительный объем влаги.
Сильнопучинистые: Заболоченные местности, где влияние грунтовых вод усугубляет ситуацию.
Очень пучинистые: Почвы с чрезмерной пластичностью, находящиеся в сильно обводненном состоянии.

РАСЧЕТ ИНТЕНСИВНОСТИ ПУЧЕНИЯ

Проектирование фундаментов на пучинистых грунтах начинается с расчета интенсивности пучения почвы на участке. Эти меры необходимы для определения устойчивости основания и нейтрализации разрушительного воздействия пучения на фундамент и будущее строение.

Расчет интенсивности пучения осуществляется по формуле:

Е – показатель пучения;
Н – степень промерзания почвенных масс;
h – уровень, где начинается промерзание.

Необходимые расчеты должны проводиться дважды – летом и зимой, чтобы обеспечить точные данные для проектирования и строительства.

ПРЕИМУЩЕСТВА ВЫБОРА ПРАВИЛЬНОГО ФУНДАМЕНТА

Выбор правильного фундамента на пучинистых грунтах имеет решающее значение для долговечности и стабильности строения. Винтовые и железобетонные сваи демонстрируют отличные результаты, обеспечивая устойчивость даже в сложных условиях. Современные материалы и технологии позволяют минимизировать риск повреждений и продлить срок службы здания. Компания "Эндбери" предлагает комплексные решения, учитывающие все нюансы строительства на пучинистых грунтах, гарантируя надежность и качество каждого проекта.

ВЫБОР ФУНДАМЕНТА С УЧЕТОМ ПУЧЕНИЯ ГРУНТА

Для строительства на пучинистых грунтах рекомендуется рассматривать следующие виды оснований:

Свайный фундамент (винтовой или ж/б)

Свайные фундаменты являются оптимальным выбором для пучинистых грунтов. Важным аспектом при их установке является точное определение глубины промерзания грунта. Стержни свай должны быть установлены ниже этой отметки. Такой тип основания подходит для различных объектов, от небольших построек до крупных промышленных сооружений. Свайный фундамент хорошо себя зарекомендовал на водянистых и заболоченных участках, обеспечивая надежность и устойчивость конструкций.

Столбчатый фундамент

Этот тип фундамента используется преимущественно для легких и очень легких построек, в основном хозяйственного назначения. Обычно применяются мелкозаглубленные ленточные фундаменты для пучинистых грунтов. Однако для жилого строительства столбчатый фундамент не является подходящим вариантом из-за его ограниченной несущей способности.

Бетонный ленточный фундамент

Ленточные фундаменты заглубляются ниже уровня промерзания грунта. Они отличаются относительно низкими затратами на строительство по сравнению с плитными фундаментами. Однако при их использовании важно тщательно рассчитать все возможные нагрузки. Это позволит минимизировать риски пучения грунта и обеспечить долговечность сооружения.

ВИНТОВЫЕ И ЗАБИВНЫЕ СВАИ: КАКИЕ ЛУЧШЕ?

Основное преимущество свайных фундаментов заключается в их универсальности, позволяющей возводить здания даже на сложных грунтах. В отличие от незаглубленных ленточных или монолитных фундаментов, свайные конструкции обеспечивают высокую устойчивость зданий при более низких затратах. Использование винтовых и забивных свай позволяет существенно сократить время на строительство. Все необходимые работы можно выполнить за один день, что делает этот метод особенно привлекательным.

ПРЕИМУЩЕСТВА ВИНТОВЫХ СВАЙ

Винтовые сваи представляют собой стальные трубы с острым конусом и лопастями, что позволяет им легко ввинчиваться в почву, за исключением горных пород. Лопасти не только ускоряют процесс установки, но и способствуют уплотнению почвы, обеспечивая надежную фиксацию сваи без дополнительных вмешательств. При профессиональной установке винтовые сваи демонстрируют высокую прочность и надежность.

Основные достоинства винтовых свай включают:

Простой монтаж: Установка винтовых свай не требует сложного оборудования и может быть выполнена быстро и эффективно.
Доступная стоимость: Винтовые сваи являются экономически выгодным решением для строительства на пучинистых грунтах.
Долговечность: При качественной обработке антикоррозийными составами винтовые сваи могут служить до 100 лет.
Скорость монтажа: Все элементы могут быть установлены за один день, что значительно ускоряет строительный процесс.
Отсутствие необходимости в дополнительных работах: При ввинчивании свай не образуются пустоты, поэтому можно сразу приступать к следующему этапу строительства.
Возможность работы в любое время года: Установка винтовых свай не зависит от сезонных условий, что позволяет проводить строительные работы круглый год.

Выбор фундамента на пучинистых грунтах требует тщательного анализа и правильного подхода. Винтовые и забивные сваи предоставляют надежное и долговечное решение, которое обеспечивает устойчивость построек в любых условиях.

ПРЕИМУЩЕСТВО ЗАБИВНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЙ

Железобетонные сваи предоставляют исключительно прочную и надежную основу для будущих строений, гарантируя защиту от различных неблагоприятных факторов. Эти элементы устанавливаются с помощью специализированной техники, что позволяет им легко проникать в почву без разрушения поверхностного слоя. Такой подход исключает необходимость в дополнительных расходах на вывоз строительного мусора. Примечательно, что каждая железобетонная свая способна выдерживать до 10 тонн нагрузки, что подтверждает их невероятную прочность и долговечность.

К основным достоинствам железобетонных свай можно отнести следующие преимущества:

Высокая несущая способность: Эти сваи способны выдерживать колоссальные нагрузки, значительно превосходящие возможности винтовых свай. Одна железобетонная свая выдерживает до 10 тонн веса.
Долговечность: Здания, возведенные на железобетонных сваях, могут служить столетиями без утраты прочности.
Экономичность: Стоимость фундамента на ж/б сваях значительно ниже по сравнению с монолитными фундаментами, особенно на пучинистых грунтах.
Быстрота установки: Для небольших строений свайное поле можно возвести за один день.
Универсальность: Ж/б сваи можно использовать на любых типах грунта, кроме горных пород.
Круглогодичное строительство: Установка фундамента возможно в любое время года, как летом, так и зимой.
Коррозионная стойкость: Железобетонные сваи не подвержены коррозии, что обеспечивает их долговечность.
Устойчивость: С использованием специальной техники сваи вбиваются в почву, достигая глубин ниже уровня промерзания, что существенно увеличивает устойчивость будущего строения.

КАК СНИЗИТЬ ПУЧЕНИЕ ГРУНТА?

При строительстве на пучинистых грунтах важно выбрать фундамент, способный противостоять разрушающим процессам. Однако существуют и альтернативные методы снижения пучения грунта, которые могут быть рассмотрены:

Замена грунта на крупнозернистый песок: Этот метод эффективен, но требует значительных усилий и затрат. Необходимо вырыть глубокий котлован и закупить большое количество песка, что существенно увеличивает расходы.
Ленточный фундамент ниже уровня промерзания: Такой фундамент уменьшает влияние пучения, однако боковые поверхности все равно подвергаются воздействию. Для полной защиты требуется дополнительное утепление фундамента, что Влечет за собой дополнительные затраты.
Организация отвода воды: Установка дренажной системы, отмосток и ливневой канализации поможет отводить воду от фундамента, снижая пучение. Это тоже требует дополнительных затрат на оборудование и материалы.

Эти мероприятия по снижению пучения грунта увеличивают как затраты, так и время строительства. Поэтому использование фундамента, не подверженного влиянию пучения, является наиболее целесообразным решением. Компания «Эндбери» предлагает производство и установку надежных свай, которые идеально подходят для различных объектов. Мы гарантируем высокое качество изделий и их установку в кратчайшие сроки с соблюдением всех требований.

Какой выбрать фундамент на пучинистых грунтах

Пучинистые грунты представляют собой особый тип почвы, которая сильно изменяет объем при изменении влажности, особенно в условиях замерзания и оттаивания. Строительство на таких грунтах требует особого подхода, так как неправильный выбор фундамента может привести к серьезным проблемам: от деформаций и трещин в стенах до полного разрушения здания. В этой статье мы рассмотрим, какие виды фундаментов подходят для пучинистых грунтов, их преимущества и недостатки, а также рекомендации по выбору.

Что такое пучинистые грунты?

Пучинистые грунты – это почвы, которые склонны к значительным изменениям объема при изменении их влажности. К таким грунтам относятся:

Глинистые грунты
Суглинки
Лессовидные грунты

Главной особенностью пучинистых грунтов является их способность расширяться при намокании и замерзании, а также сжиматься при высыхании и оттаивании. Это явление называется пучением грунта и может привести к серьезным повреждениям фундамента и всей конструкции здания.

Основные проблемы при строительстве на пучинистых грунтах

Подъем и деформация фундамента: Пучение грунта приводит к поднятию и неравномерному смещению фундамента.
Трещины в стенах и полу: Деформации фундамента приводят к появлению трещин в стенах, полу и других строительных конструкциях.
Уменьшение несущей способности: При оттаивании грунт может терять свою прочность, что уменьшает несущую способность фундамента.
Неравномерное оседание: Пучинистые грунты могут оседать неравномерно, что вызывает перекосы и деформации здания.

Типы фундаментов для пучинистых грунтов

Для строительства на пучинистых грунтах подходят следующие типы фундаментов:

Свайный фундамент. Свайный фундамент включает установку свай, которые передают нагрузку от здания на более плотные и стабильные слои грунта, расположенные ниже уровня пучения.

Устойчивость к пучению грунта.
Возможность использования на участках с высоким уровнем грунтовых вод.
Долговечность и надежность.

Высокая стоимость установки.
Необходимость специализированного оборудования для установки свай.

Используйте винтовые сваи или буронабивные сваи. Винтовые сваи проще в установке и могут быть монтированы вручную, в то время как буронабивные сваи требуют специального бурового оборудования.

Ленточный фундамент с заглублением ниже уровня промерзания. Ленточный фундамент представляет собой непрерывную ленту бетона, заложенную по периметру здания. При строительстве на пучинистых грунтах ленточный фундамент необходимо заглублять ниже уровня промерзания грунта.

Простота конструкции.
Хорошая устойчивость при правильном заглублении.

Высокая стоимость из-за большого объема земляных работ и бетона.
Трудоемкость установки.

Убедитесь, что глубина заложения фундамента превышает уровень промерзания грунта в вашем регионе. Это предотвратит подъем фундамента при замерзании грунта.

Плитный фундамент. Плитный фундамент представляет собой монолитную бетонную плиту, которая равномерно распределяет нагрузку здания по всей своей площади.

Высокая устойчивость к неравномерному пучению грунта.
Простота конструкции и монтажа.

Высокая стоимость бетона и арматуры.
Необходимость тщательной подготовки основания.

Плитный фундамент особенно подходит для легких зданий и строений, таких как одноэтажные дома или хозяйственные постройки. Убедитесь, что основание под плитой тщательно подготовлено и утрамбовано.

Фундамент на подушке из непучинистых материалов. Этот тип фундамента предполагает создание искусственной подушки из непучинистых материалов (песок, щебень) под основанием фундамента.

Снижение воздействия пучинистых грунтов на фундамент.
Простота и экономичность.

Необходимость тщательной подготовки и контроля качества подушки.
Подходит только для легких строений.

Толщина подушки должна быть достаточной для компенсации пучения грунта. Обычно это слой песка или щебня толщиной не менее 30-50 см.

Преимущества свайного фундамента на пучинистых грунтах

Пучинистые грунты расширяются при замерзании и сжимаются при оттаивании, что может вызывать подъем и смещение фундамента. Свайные фундаменты проникают через пучинистый слой грунта и опираются на более стабильные и плотные слои, расположенные ниже уровня промерзания. Это обеспечивает стабильность и устойчивость конструкции, так как фундамент не подвергается непосредственному воздействию пучения.

Свайные фундаменты могут быть установлены на значительную глубину, что позволяет достигать слоев грунта с высокой несущей способностью. Это особенно важно на пучинистых грунтах, где верхние слои почвы не обеспечивают необходимую устойчивость. Глубокие сваи распределяют нагрузку здания на плотные слои грунта, обеспечивая надежное основание.

Равномерное распределение нагрузки

Свайные фундаменты равномерно распределяют нагрузку здания на грунт, что предотвращает неравномерное оседание и деформации. Это особенно важно на пучинистых грунтах, где неравномерное пучение может привести к перекосам и трещинам в конструкции. Сваи работают как опоры, обеспечивая стабильность и равномерное распределение нагрузки.

В отличие от ленточных и плитных фундаментов, свайные фундаменты требуют минимальных земляных работ. Это уменьшает объем грунтовых работ и снижает риск дополнительных проблем, связанных с изменением влажности грунта. Кроме того, установка свай может быть выполнена даже на сложных участках с ограниченным доступом.

Свайные фундаменты могут быть установлены за короткий промежуток времени, что особенно важно при строительстве в неблагоприятных погодных условиях. Специализированное оборудование позволяет быстро и точно установить сваи, что ускоряет общий процесс строительства. Это также уменьшает риски, связанные с задержками в проекте.

Устойчивость к высокому уровню грунтовых вод

На участках с высоким уровнем грунтовых вод свайные фундаменты являются оптимальным решением. Они предотвращают подъем фундамента и образование трещин, обеспечивая стабильность конструкции даже при высоком уровне воды. Это особенно важно для пучинистых грунтов, которые могут насыщаться водой и терять свою несущую способность.

Типы свай для пучинистых грунтов

Винтовые сваи. Винтовые сваи представляют собой стальные трубы с лопастями на нижнем конце, которые ввинчиваются в грунт.

Простота и скорость установки.
Возможность установки в любых погодных условиях.
Высокая несущая способность.

Винтовые сваи идеально подходят для легких и средних конструкций, таких как жилые дома, хозяйственные постройки и деревянные сооружения.

Буронабивные сваи. Буронабивные сваи создаются путем бурения скважин, которые затем заполняются бетоном с арматурой.

Высокая несущая способность.
Возможность установки на большую глубину.
Устойчивость к пучению и высоким грунтовым водам.

Подходят для тяжелых и массивных конструкций, таких как многоэтажные здания и промышленные сооружения.

Забивные сваи. Забивные сваи представляют собой готовые бетонные или стальные сваи, которые забиваются в грунт с помощью специального оборудования.

Высокая прочность и долговечность.
Возможность использования в сложных грунтовых условиях.
Быстрая установка.

Идеальны для крупных проектов, требующих высокой несущей способности и устойчивости.

Строительство на пучинистых грунтах требует особого подхода и тщательного выбора типа фундамента. Винтовые и буронабивные сваи, ленточные фундаменты с заглублением ниже уровня промерзания, плитные фундаменты и фундаменты на подушке из непучинистых материалов – все эти варианты могут быть эффективны при правильном проектировании и установке. Проведение геологических исследований, учет климатических условий и использование качественных материалов помогут обеспечить надежность и долговечность вашего фундамента.

Пучинистый грунт – как делать фундамент?

Надёжным является фундамент, деформации которого (осадки, пучение) в течение всего срока эксплуатации не превышают значений, допустимых для конструкций дома. Важнейшим условием надёжного устройства фундаментов в пучинистых грунтах является их устойчивость под действием касательных сил пучения. Деформации фундаментов должны быть равны нулю. Подошвы фундаментов не должны отрываться от основания, на которое они опираются. Это достижимо, когда нагрузки от дома равны или больше касательных сил пучения, возникающих по боковым граням заглублённых в грунт фундаментов (рис. 1) .

Рис. 1. Условие надёжного устройства фундаментов в пучинистых грунтах: а — надежно устроенный фундамент; б — ненадёжно устроенный фундамент; gd — нагрузка от дома; τf — касательные силы пучения; df — расчётная глубина промерзания; hfr -величина пучения грунта; hfф — величина деформации пучения фундамента; 1 — фундамент; 2 — зазор (полость).

В действующих Строительных Нормах по проектированию оснований зданий и сооружений принято правило, по которому глубина заложения фундаментов в непучинистых грунтах назначается конструктивно независимо от глубины промерзания, в средне- и сильнопучинистых грунтах — должна быть не менее расчётной глубины промерзания, а в слабопучинистых грунтах глубина заложения фундаментов должна составлять не менее половины расчётной глубины промерзания (табл. 2, СНиП 2.02.01-83*).

При таком заглублении большие нормальные силы пучения, которые могли бы действовать на подошву фундаментов, в средне- и сильнопучинистых грунтах исключаются, а в слабопучинистых грунтах снижаются до незначительных величин. Касательные же силы пучения, действующие по боковой поверхности заглубленных фундаментов, должны быть задавлены весом сооружения.

Это условие, как правило, выполнимо для тяжёлых объектов в промышленном, гражданском и многоэтажном жилищном строительстве. В малоэтажном же строительстве это условие не выполняется. Как показывает практика, нагрузки от малоэтажного дома в большинстве случаев значительно меньше касательных сил пучения.

Требование заложения фундаментов ниже расчётной глубины промерзания было введено в практику строительства в период, когда объёмы малоэтажного строительства с небольшими нагрузками на фундаменты были незначительными и не входили в номенклатуру важнейших объектов пятилеток. Поэтому для таких сооружений (без изменения общего правила заглубления) Нормами предусмотрен комплекс мероприятий, позволяющих обеспечить в пучинистых грунтах требования расчёта по устойчивости малонагруженных фундаментов. "Кроме возможности изменения глубины заложения фундаментов, следует рассмотреть необходимость применения мероприятий, уменьшающих силы и деформации морозного пучения, а также глубину промерзания" (п. 14.8., СНиП 2.02.01-83*). Сюда можно отнести: — введение дополнительных связей, ограничивающих перемещение фундаментов; — применение других типов фундаментов; — мероприятия, направленные на преобразование строительных свойств грунтов: уплотнение, полная или частичная замена грунтов с неудовлетворительными свойствами подушками из песка, гравия, щебня и т.п.; — устройство насыпей; — закрепление грунтов; — введение в грунт специальных добавок (засоление, пропитка нефтепродуктами).

Все мероприятия по снижению или исключению деформаций, сил морозного пучения и глубины промерзания можно разделить на конструктивные, инженерно-мелиоративные, физико-химические и теплозащитные. Остановимся подробнее на важнейших из них.

Конструктивные мероприятия

1. При устройстве заглублённых фундаментов под сооружения с большими нагрузками, превышающими суммарные касательные силы пучения, возможно применение как сборных, так и монолитных конструкций. При устройстве заглублённых фундаментов под малоэтажные дома с нагрузками, меньшими касательных сил пучения, при применении сборных фундаментов по мере промерзания грунта возможен последовательный отрыв верхних блоков от нижних. В пространство между блоками может попадать грунт обратной засыпки (рис. 2) , что приводит к образованию и накоплению остаточных деформаций пучения. В этом случае необходим переход на вариант монолитных железобетонных фундаментов.

Рис. 2. Возможные деформации в пучинистых грунтах сборных фундаментов: gd — нагрузка от дома; τf — касательные силы пучения на границе "грунт — обратная засыпка"; τfр — касательные силы пучения на границе "обратная засыпка — фундамент"; df — расчётная глубина промерзания; dfi — текущая глубина промерзания; 1- фундаментный блок; 2 — зазор (полость); 3 — грунт обратной засыпки.

2. Под тяжёлыми объектами засыпка пазух траншей и котлованов после изготовления фундаментов возможно местным пучинистым грунтом. Под малоэтажными домами засыпка пазух непучинистым крупным или средней крупности песком позволяет снизить величину касательных сил пучения (рис. За) .

Рис. 3. Засыпка пазух траншей и котлованов песком: а — ширина пазух, принятая из технологических условий производства работ; б — расчётная ширина пазух, принятая из условия устойчивости фундаментов; gd — нагрузка от дома; τf — касательные силы пучения на границе "грунт — обратная засыпка"; τfp — касательные силы пучения на границе "обратная засыпка — фундамент"; df — расчётная глубина промерзания; 1 — фундамент; 2 — пазуха, заполняемая песком.

Если ширина траншей или размеры котлованов, принятые из технологических соображений, недостаточны при засыпке пазух песком для обеспечения устойчивости фундаментов, можно увеличить их размеры в плане. Чем шире пазухи обратной засыпки непучинистым грунтом, тем меньше касательные силы пучения, действующие на границе с фундаментами (рис.

3б) . При некоторой ширине траншей остающиеся между фундаментами целики неразработанного грунта могут быть настолько малы, что становится целесообразной разработка котлована под всем домом с заменой пучинистого грунта на непучинистый. 3. При значительных объёмах земляных работ более рациональным может оказаться решение об изменении глубины заложения фундаментов. Например, заложение фундаментов на такую глубину, при которой силы трения непромерзающего грунта совместно с нагрузкой от дома превышают касательные силы пучения (рис. 4а) . Правда, при таком варианте существенно возрастает расход железобетона.

Рис. 4. Варианты заглубления фундаментов: а — значительно ниже глубины промерзания; б — выше глубины промерзания; gd -нагрузка от дома; τf~ касательные силы пучения на границе "грунт — обратная засыпка"; τfр — касательные силы пучения на границе "обратная засыпка — фундамент"; τr — касательные силы трения талого грунта; df — расчётная глубина промерзания; 1 — фундамент; 2 — пазуха, заполняемая песком; 3 — пазуха, засыпаемая местным грунтом или песком; 4 — противопучинная песчаная подушка.

Значительно меньший расход железобетона достигается при заложении подошвы фундаментов выше расчётной глубины промерзания — при устройстве мелкозаглублённых фундаментов. В этом случае принимают такое заглубление, при котором касательные силы пучения не превышают нагрузок от дома (рис. 4б) . 4. Более экономичное решение, чем заглубление фундаментов в талый грунт, может быть получено при увеличении поперечного сечения в нижней части фундамента (рис. 5а,б) , размещаемого ниже глубины промерзания. В этом случае уширенная часть работает как анкер, препятствующий перемещению фундамента под действием касательных сил пучения.

Рис. 5. Анкерное устройство фундаментов: а — ленточный или столбчатый фундамент; б — буровая опора; df — расчётная глубина промерзания; dfmax- максимальная глубина промерзания, зафиксированная за время наблюдений; τf — касательные силы пучения на границе "грунт — обратная засыпка" или "грунт — буровая опора"; τfp — касательные силы пучения на границе "обратная засыпка — фундамент"; σ — реактивное давление промерзающего пучинистого грунта; 1 — столбчатый или ленточный фундамент; 2 — буровая опора.

Реактивное давление пучинистого грунта на анкер способствует устойчивости фундамента. При таком решении, также как и при заглублении в талый грунт, необходимо усиленное армирование фундаментов на разрыв, так как бетон имеет низкое сопротивление растягивающим усилиям.

Для обеспечения надёжного устройства таких фундаментов на весь срок эксплуатации дома заглубление анкерной части рекомендуется выполнять ниже максимально зафиксированной глубины промерзания в регионе строительства. 5. В процессе расчёта фундаментов на устойчивость может возникнуть необходимость перехода на другие типы фундаментов: вместо ленточных заглублённых использовать столбчатые заглублённые; вместо столбчатых заглублённых — мелкозаглублённые ленточные или столбчатые; взамен буровых опор — столбчатые в котлованах; вместо буровых цилиндрических опор — буровые с уширением и др. 6. Для снижения неравномерных деформаций пучения при применении мелкозаглублённых столбчатых фундаментов могут быть предусмотрены мероприятия по повышению прочности и пространственной жёсткости надфундаментных конструкций. Это может быть устройство железобетонных поясов жёсткости в уровне перекрытий, армирование кладки (кирпичной и из других штучных материалов) стен, устройство монолитных перекрытий. При применении ленточных мелкозаглублённых фундаментов возможно устройство монолитных железобетонных цоколей в единой конструкции с фундаментами.

Инженерно-мелиоративные мероприятия

1. Повышение общего уровня строительной площадки путём устройства отсыпки из непучинистого грунта (крупного или средней крупности песка) позволяет уменьшить глубину промерзания пучинистого основания. При этом степень пучинистости грунтов строительной площадки понижается. Подобное мероприятие особенно целесообразно при высоком уровне грунтовых вод.

2. С целью снижения степени пучинистости грунтов строительной площадки путём понижения уровня грунтовых вод может быть устроен глубинный дренаж. Однако это достаточно дорогое мероприятие в бесподвальных домах может быть малоэффективным. Например, при снижении уровня грунтовых вод с глубины 1 м от поверхности до 2 м в суглинках и глинах степень их пучинистости изменяется мало.

В домах с цокольным этажом или техническим подпольем устройство глубинного дренажа, как правило, необходимо выполнять с несколько иной целью — устранения возможности подтопления заглублённых помещений грунтовыми водами. 3. Можно достигнуть снижения пучинистости грунтов за счёт снижения их пористости уплотнением тяжёлыми трамбовками. Вытрамбовывание и выштамповывание траншей и котлованов под фундаменты малоэтажных домов применялось в экспериментальном порядке в 90-е годы в централизованном сельском строительстве. Однако в индивидуальном строительстве этот способ не получил распространения из-за высокой трудоёмкости и стоимости, а также из-за необходимости иметь мощные механизмы и оборудование, которые достаточно быстро выходят из строя.

Физико-химические мероприятия

1. Нормы предлагают мероприятия по снижению пучинистости грунтов введением в грунт специальных добавок. Засоление грунтов позволяет понижать температуру их замерзания. Пропитка слоя грунта нефтепродуктами существенно снижает его смерзание. 2. Для снижения смерзания пучинистых грунтов с фундаментами предлагается обмазка боковых поверхностей, находящихся в грунте, консистентными смазками или покрытие их полимерной плёнкой. 3. Существуют технологии связывания пучинистых грунтов различными способами: химическим, электрохимическим, буро-смесительным и др.

Теплозащитные мероприятия

Возможно полное или частичное исключение промерзания пучинистого грунта с боковой поверхностью заглублённых фундаментов при закладке вокруг них в грунт утеплителей. В сезонно отапливаемых домах утеплитель закладывают с двух сторон фундаментов, а в регулярно отапливаемых домах — только с внешней стороны (рис. 6) .

Рис. 6. Применение утеплителей для исключения промерзания пучинистого грунта: а — в сезонно отапливаемом доме; б — в регулярно отапливаемом доме в зимний период; 1 — фундамент; 2 — утеплитель.

Следует использовать утеплители, которые не поглощают воду. Для этого годятся, в первую очередь, утеплители, изготавливаемые на основе экструдированного пенополистирола, например, "Пеноплэкс", Styrofoam, Styrodur, Primap1ех, Тер1ех, Теплоизоплит и др.

Анализ рекомендуемых мероприятий

1. Прежде всего обратим внимание, что необходимость применения многих мероприятий по обеспечению устойчивости заглублённых малонагруженных фундаментов в пучинистых грунтах возникает из-за отсутствия основного условия, на котором основано правило заглубления , — касательные силы пучения не задавливаются нагрузками от малоэтажного дома . Нагрузки от дома в средне- и сильнопучинистых грунтах в подавляющем большинстве случаев значительно меньше касательных сил пучения. Поэтому предлагаемые мероприятия представляются как спасательные меры при устройстве заглублённых малонагруженных фундаментов.

Можно согласиться с применением предложенных мер в виде исключения при небольших объёмах малоэтажного строительства. Однако при массовом строительстве малоэтажных домов проектирование фундаментов с применением спасательных мер противоречит логике строительного искусства.

2. Такие мероприятия, как заглубление фундаментов значительно ниже расчётной глубины промерзания, устройство анкерного уширения ниже глубины промерзания, замена всего пучинистого грунта на непучинистый, закладка утеплителей в грунт и др., ведут к существенному удорожанию строительства. 3. Мероприятия, связанные с засолением грунтов, пропиткой их нефтепродуктами, с покрытием поверхности фундаментов консистентными смазками, были предложены во времена, когда вопросы экологии не стояли так остро, как в настоящее время, и поэтому не принимались во внимание.

Следует признать такие мероприятия вредными для окружающей среды и непригодными для применения в малоэтажном строительстве. 4. Ряд мероприятий: вытрамбовывание и выштамповывание траншей и котлованов, укрепление грунтов введением связывающих добавок, устройство глубинного дренажа под бесподвальными домами не нашли применения в практике строительства малоэтажных домов из-за их малой эффективности, нетехнологичности или отсутствия соответствующих механизмов и оборудования.

5. Всё же использование ряда мероприятий позволяет обеспечить устойчивость и, следовательно, надёжность фундаментов под малоэтажными домами, но это достигается значительным удорожанием строительства. 6. Применение в пучинистых грунтах заглублённых фундаментов при превышении касательных сил пучения над нагрузками от дома только усложняет и удорожает решение задачи по устройству надёжных фундаментов.

Наиболее перспективными по надёжности и экономичности возведения под бесподвальными малоэтажными домами в пучинистых грунтах являются монолитные железобетонные мелкозаглублённые фундаменты, устраиваемые на противопучинной песчаной подушке. Небольшие нагрузки от малоэтажного дома позволяют опирать фундаменты на грунты, находящиеся близко к поверхности.

Можно применять незаглублённые и мелкозаглублённые фундаменты. В этом случае потребность во многих мероприятиях просто отпадает, а необходимые — проводят в гораздо меньших объёмах. 7. При заглублении фундаментов ниже расчётной глубины промерзания допустимы только деформации осадок. Деформации пучения не допускаются.

При применении же мелкозаглублённых фундаментов допускаются как деформации осадок, так и в ограниченных размерах деформации пучения. Абсолютные значения деформаций для деревянных домов составляют 5,0 см, для деформации равны 0,002 и 0,0005 соответственно. 8. Надёжность мелкозаглубленных фундаментов при выбранной глубине заложения обеспечивают: — расчётом необходимой площади опорной части с учётом нагрузок от дома и расчётного сопротивления грунтов; — расчётом из условия устойчивости необходимой ширины траншей и котлованов, пазухи которых засыпают непучинистым грунтом — в зависимости от нагрузок от дома, выбранной глубины заложения и степени пучинистости грунтов; — расчётом по допустимым деформациям пучения толщины противопучинной нагрузки.

В домах с цокольным этажом устойчивости заглублённых конструкций в пучинистых грунтах достигают устройством расчётной ширины пазух, засыпаемых непучинистым грунтом, при изготовлении монолитных железобетонных стен. 9. В 2005 году в развитие СНиП вышел Свод Правил (СП 50-101-2004), в котором изложены основные положения по проектированию мелкозаглублённых фундаментов на пучинистых грунтах в малоэтажном строительстве. Данные табл. 2 СНиП 2.02.01-83* не пригодны для применения при выборе глубины заложения фундаментов под малоэтажные дома в пучинистых грунтах.

Все материалы, размещенные на сайте https://www.parthenon-house.ru, принадлежат компании ПАРФЕНОН. При цитировании текстов ссылка источник обязательна!

Как выбрать фундамент для строительства на пучинистом грунте