Стоит серьезно подойти к возведению бетонного основания на грунтах с высокой степенью пучения, поскольку при неграмотной постройке велик риск того, что природные силы разрушительно подействуют на фундамент и конструкцию в целом.
Что такое пучение грунта, и каких видов оно бывает?
Для начала давайте разберемся в том, что представляет собой пучение. По идее данный процесс не что иное, как увеличение объемов почвы. Происходит это из-за того, что влага внутри грунта леденеет. Поэтому логична такая цепочка: сила расширения грунта зависит от количества влаги, которая содержится в почве.
- Удельная плотность воды: 1000 килограммов на квадратный метр.
- Удельная плотность льда: 910 килограммов на квадратный метр.
Обратите внимание: грунт, который в результате естественных процессов увеличивается в объеме, обязательно поднимается на верх. Это пагубно влияет на бетонное основание, поскольку силы почвы вытесняют фундамент из земли.
Не все грунты склонны к пучению. Например, почвы, в составе которых преобладают гравий или крупный песок не способны впитывать влагу в большом объеме. Обратная ситуация у таких грунтов, как, например, чернозем. Наиболее обильно процесс пучения протекает после того, как длительное время идут дожди, что характерно для осени.
Величина пучения грунта зависит от следующих факторов:
- Уровень глубины грунтовых вод;
- Уровень промерзания почвы.
Обратите внимание: сила пучения зависит от уровня грунтовых вод, а определение пласта для расширения – от уровня промерзания.
Основными видами пучения грунта являются:
- Вертикальное. Оно характеризуется тем, что его действие осуществляется снизу, поднимаясь наверх. Таким образом происходит выталкивание части бетонного основания, которая служит опорой. Данный вид пучения появляется в том случае, когда подошва основания находится в пласте почвы, которая промерзает, либо ниже уровня промерзания. Как правило, вертикальные нагрузки для основания не критичны.
- Касательное. Бетонное основание выталкивается, потому что возникает трение в грунте, который расширяется, и стенках фундамента. Сила данных нагрузок слабее, чем у вертикальных, но не все так просто. В зоне риска могут оказаться легкие конструкции.
Обратите внимание: проблемы могут возникнуть весной, так как лед, который присутствует в грунте, начинает таять. Возникает обратный процесс: объем грунта становится меньше, и дом подвергается усадке, которая часто бывает неравномерной. Как итог: конструкция подвергается разрушению и деформированию.
Разновидности бетонных оснований на пучинистых грунтах
Надежность бетонного основания, которое возводится на пучинистых почвах, определяется его стойкостью к силам пучения.
Когда здания, построенные из тяжелых материалов, имеют фундамент, заложенный на глубине, которая не соответствует уровню промерзания почвы, то разумно использовать следующие виды бетонных оснований, если хочется сохранить конструкцию как можно дольше:
1) Ленточный фундамент.
Такой вид бетонного основания закладывают на глубину, которая ниже уровня промерзания. Дело в том, что именно так силы пучения не смогут оказать влияние на подошву.
2) Мелкозаглубенный ленточный фундамент.
Данная разновидность известна как «плавающие» бетонные основания.
3) Столбчатый фундамент.
4) Свайный фундамент.
Использование ленточного фундамента на грунтах с высокой степенью пучения
Если планируется возводить фундамент на пучинистой почве, то для него подбираются фундаментальные ленты, которые глубоко закладываются. Разновидность обязательно должна быть монолитной, так как сборная конструкция подвержена тому, что верхний пояс блоков будет просто оторван силами природы.
Обратите внимание: в данной ситуации нельзя обойтись без армирования. Именно специальный каркас придает ленте ту жесткость, которая необходима для сопротивления силам пучения, которые могут деформировать конструкцию, привести к появлению трещин и других повреждений.
Когда возводятся легкие постройки, то можно быть уверенным в том, что их не удастся привести к равновесию касательных сил. Единственный вариант – использовать ленту с широкой подошвой и увеличить сечение. Только так можно добиться того, что основание сможет препятствовать воздействию пучения.
Использование монолитного фундамента на грунте с высоким уровнем пучения
В отличие от ленточного фундамента, монолитный характеризуется тем, что является незаглубленным. Когда речь заходит о пучинистых грунтах, то монолитные плиты применяют в следующих ситуациях:
- Если необходимо построить тяжелые дома из камня, которые благодаря своему весу, могут увеличить стойкость плит к нагрузкам.
- Если необходимо построить небольшые здания, вес которых является недостаточным для сопротивления. В таком случае плита выступает в качестве «плавающей» конструкции.
Наверняка, у вас возник вопрос: «Что такое «плавающая» плита»? Это монолит, основное преимущество которого – способность опускаться и подниматься одновременно с грунтом. К данному виду бетонного основания предъявляют высокие требования, касающиеся стойкости на изгиб. Это связано с тем, что если почва замерзает неравномерно, то в ней всегда сохраняется температура со знаком «+», и в итоге под основанием появляется яма, средняя глубина которой – 10-20 сантиметров.
Обратите внимание: если здание строится на почве с низкой плотностью либо посадочных грунтах, то на этапе возведения фундамента важно позаботиться о том, чтобы можно было провести утепление. Выполняется оно слоем экструдированного пенополистрирола, толщина которого не превышает 10-15 сантиметров. Вдобавок к этому обустраивается посыпка из песка, толщина которой не более 30-50 сантиметров. Данный трюк позволит добиться равномерного замерзания почвы.
Как можно противостоять касательным силам пучения?
На самом деле, противостоять силам пучения, вполне реально. Для этого специалисты рекомендуют выполнять следующие мероприятия:
- Фундамент обязательно должен быть монолитным.
- Засыпка пазух и дна траншеи как можно большим слоем песка.
- Проведение мероприятий по увеличению глубины бетонного основания до тех пор, пока она не станет соответствовать значению, превышающему силы пучения.
- Выполнение действий, направленных на анкерное устройство фундаментов. Для этого осуществляется расширение низа, на который приходится основное влияние сил пучения.
- Обустройство подсыпки из песка крупной фракции, которая направлена на уменьшение глубины промерзания земли под конструкцией.
- Обустройство дренажных траншей, которые легко справляются с ситуацией, когда наблюдается повышенный уровень грунтовых вод.
- Проведение мероприятий по утеплению бетонного основания.
Особенности возведения свайного фундамента на пучинистых почвах
Эксперты утверждают то, что по-настоящему противостоять грунтам с высоким уровнем пучения может свайный фундамент. Дело в том, что мероприятия, описанные выше, сильно ударяют по бюджету, а возведение свайного бетонного основания направлено на экономию денежных трат.
Общая площадь поверхности свай, на которую будут влиять основные силы пучения имеет малые размеры, что ей, в принципе, можно пренебречь, ничего не потеряв.
Средняя глубина погружения ЖБ свай: 5-12 метров, что ниже уровня промерзания почвы, если взять значение по всей Российской Федерации.
Особенность свайного бетонного основания – это перенос нагрузки от массы сооружения на пласт глубинного грунта, который не сжимается. Благодаря этому можно без опасения строить конструкции там, где наблюдается повышенный уровень грунтовых вод.
Обратите внимание: если планируется применять свайное бетонное основание на пучинистой почве, то обвязка во всех случаях делается висячей. Она поднимается над поверхностью грунта примерно на 30-40 сантиметров. Категорически запрещено совершать укладку ростверка на саму почву, так как когда грунт начнет расширяться, то ростверк оторвется от опор свай.
Кроме того, бетонное основание, выполненное на сваях, идеально подходит для легких, тяжелых, многоэтажных, и других построек, которые располагаются на пучинистых почвах. Такому фундаменту не страшны никакие силы пучения, так как их нагрузка мала.
В итоге, можно сказать то, что идеальный вариант для пучинистых почв – свайный фундамент. Он совмещает в себя «2 в 1»: доступную стоимость и повышенный уровень надежности. Но для того, чтобы все было выполнено на должном уровне, лучше всего обратиться к профессионалам, например, специалистам компании «ИНИККОМ». У нас вы можете приобрести качественные винтовые сваи, заказать ремонт фундамента или его монтаж. Для получения консультации или оформления заказа звоните по номеру телефона: 8 (495) 773-04-73!
