Пучинистость грунтов: Что такое пучинистые грунты — SGround.ru
Пучение грунта что это, виды пучения, 🔨 как уменьшить влияние пучения грунта на фундамент
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.
Виктор, 29 лет, г.Москва
«Здравствуйте! Нуждаюсь в совете квалифицированных специалистов — недавно мне удалось приобрести небольшой земельный участок в Подмосковье, на котором я планирую возвести одноэтажную дачу из сруба. Опыт в практических строительных работах у меня имеется, однако осуществляя проектирование фундамента я зашел в тупик. Новые соседи говорят, что в нашей местности очень сильно проявляется морозное пучение грунта — большинство из них потратило на укрепление фундаментов баснословные деньги, а некоторые дома стоят перекошенные с трещинами.Подскажите пожалуйста, чем грозит морозное пучение легкому дому из сруба и существуют ли какие-либо способы уменьшения воздействия сил пучения на фундамент здания?»
Мы решили ответить Виктору полноценной статьей, посвященной проблеме морозного пучения и способами борьбы с ней.
Что такое пучение грунта
Перекошенные дверные коробы, трещины на стенах и щели в оконных коробах — следствие деформационных влияний, оказываемых грунтом на основание дома.
Деформационные нагрузки почвы на основание происходят в результате сезонного промерзания грунта — так называемого морозного пучения.
Рис 1.1: Трещины в цоколе — характерный признак воздействия сил пучения на фундамент дома
Пучение — это изменение объема почвы, происходящее в следствии замерзания грунтовых вод, которыми она пропитана.
Совет эксперта! Расширение объема почвы обуславливается тем, что номинальная плотность воды в жидком состоянии составляет 1000 килограмм на кубометр, тогда как плотность льда — 917 кг/м3.
При наступлении сезонных морозов происходит следующее: согласно законам физики масса жидкости после замерзания остается неизменной, однако ее объем расширяется почти на 9%, в результате это расширения влага оказывает давление на почву — поскольку движение почвы вниз невозможно, из-за высокой плотности нижерасположенных слоев грунта, грунт движется вверх и поднимает фундамент здания.
Рис. 1.2: Почва, увеличившаяся в объеме в результате морозного пучения
Выделяют два характера воздействий морозного пучения на основание дома:
- Вертикальное выталкивающее воздействие — происходит вследствие пучения слоев почвы, расположенных под основанием здания;
- Касательное пучение — это выталкивающее воздействие, которое происходит вследствие пучения грунта, контактирующего с боковыми стенками фундамента.
Какие виды почвы подвергаются пучению
Пучение характерно для большинства видов почвы, особенно данной проблеме подвергаются следующие типы грунта:
- Песчаная почва;
- Суглинок;
- Супесь;
- Глиняный грунт.
Вышеуказанные виды почвы обладают одной общей чертой — в их составе содержатся мельчайшие пыльные частицы. Та же песчаная почва, не содержащая пылеватых частиц (гравелистая либо песок крупных фракций) практически не подвергается воздействиям сезонного пучения.
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
Силы пучения почвы могут быть увеличены разнообразными сопутствующими факторами, основной из них — постоянные атмосферные осадки. Если осенью регулярно будут идти дожди, то пропитавшаяся осадками почва будет оказывать более сильную деформационную нагрузку на фундамент. Также к усиливающим пучение факторам можно отнести повышение уровня залегания грунтовых вод и их капиллярное поднятие.
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.
Класс пучинистости, % | Виды грунта |
---|---|
Грунты, не подвергающиеся морозному пучению; Расширения объема менее 1% |
|
Грунты, слабо подвергающиеся морозному пучению; Расширение объема от 1 до 3. 5% |
|
Грунты со средней склонностью к пучению; Расширение объема от 3.5 до 7% |
|
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
Для оснований любого вида — ленточных, плитных и свайных, опасным является не только сам процесс вспучивания почвы, но и последствия ее оттаивания.
При наступлении зимы, когда температура понижается ниже нуля и грунт промерзает на глубину одного-двух метров, почва расширяет и начинает выталкивать фундамент здания. Происходит вертикальная деформация основания. При наступлении оттепели, замершие грунтовые воды оттаивают, почва теряет свою плотность и под давлением массы здания уменьшается до объемов, на несколько процентов меньших ее первоначальных размеров — в результате этого происходит дополнительная усадка фундамента.
Совет эксперта! Наиболее опасным для фундаментов является неравномерное пучение грунта, которое может наблюдаться при разной толщине снежного покрова — чем он толще, тем выше поднимается граница промерзания почвы и тем больший ее пласт подвергается пучению.
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
Неравномерное пучение также может стать следствием оттаиванием снежного покрова на южной стороне здания — почва, пропитанная влагой из оттаявшего снега, при наступлении следующих заморозков будет подвергаться увеличенным силам пучения, в сравнении с силами на северной стороне здания.
Совет эксперта! В результате неравномерного пучения почвы фундамент здания перекашивается, это же происходит и со стенами постройки — в результате перекоса по ним идут трещины, конструкция деформируется, теряет прочность и приходит в аварийное состояние.
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.
Такая подсыпка состоит двух слоев — крупного песка и гравия либо щебня. Толщина слоев подсыпки должна быть одинаковой, при этом общая толщина уплотнения начинается с 20 сантиметров для слабопучинистых грунтов, и увеличивается до 35-40 сантиметров для сильнопучинистой почвы.
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.
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.
Уменьшить данный негативный фактор позволяет использование специальных противозаиливающих рулонных материалов, которыми покрываются стенки подсыпки. Такие материалы (оптимальный вариант — Стеклохолст) пропускают воду, однако фильтруют все находящиеся в ней мельчайшие частицы ила и пыли.
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.
Лабораторные исследования морозного пучения грунтов
Испытания велись без нагрузки на образцы по открытой схеме, т.е. в процессе испытаний обеспечивался свободный приток воды к границе промерзания.
Перед заполнением грунтом, металлическая форма, размерами 100х150(h) обмазывалась фторопластовым лаком для исключения влияния сил трения и смерзания грунта со стенками.
Перемещения вследствие морозного пучения измерялись индикаторами часового типа с точностью 0.01 мм.
Результаты определения физико-механических характеристик испытываемых грунтов приведены в таблице 1.
Грунты(по ГОСТ 25100-95) | Влажность, % | Число пластичности, Ip | Показатель текучести, IL | Плотность грунта, г/см3 | Пористость, % | Коэффициент пористости | ||
природная | сухого | частиц | ||||||
Суглинок элювиальный(монолит) | 0. 30 | 9.3 | 0.64 | 1.82 | 1.7 | 2.71 | 37 | 0.59 |
Суглинок элювиальный(нарушенной структуры) | 0.28 | 0.28 | 0.64 | 1.95 | 1.7 | 2.70 | 37 | 0.77 |
Глина делювиальная твердая | 0.2 | 19.8 | -0.30 | 1. 78 | 1.47 | 2.60 | 43 | 0.77 |
Глина делювиальная полутвердая | 0.27 | 18.1 | 0.149 | 1.87 | 1.48 | 2.50 | 40 | 0.69 |
Глина делювиальная мягкопластичная | 0.31 | 21.1 | 0.67 | 1.9 | 1.5 | 2.74 | 45 | 0. 82 |
Таблица 1 — Физико-механические характеристики испытываемых грунтов
Классификация и оценка пучинистых свойств грунтов выполнялась по величине — относительной деформации морозного пучения согласно ГОСТ 28622-90.
, где — фактическая толщина промерзшего образца, — вертикальная деформация образца грунта в конце испытания (с точностью до 0.01 мм).
Результаты обработки лабораторных исследований морозного пучения делювиальной глины от консистенции (величине ) приведены на рисунке 1.
Рисунок 1 — Кривые относительной деформации пучения: 1 – глины полутвердой, 2 – глины мягкопластичной, 3 – глины твердой консистенции.
Наибольшая величина пучения ( =0.73) наблюдалась у глины мягкопластичной консистенции. По степени пучинистости данный образец глины относится к сильнопучинистым грунтам.
Рисунок 2 — Экспериментальная зависимость деформаций морозного пучения от структуры грунта: а – монолитная, б – нарушенная структура.
На рисунке 2 отображены кривые пучения суглинка элювиального.Исследовалось два образца, первый – монолит, второй – нарушенной структуры.
По кривым пучения образцов видно, что наибольшая величина пучения достигается в образце монолитной структуры =0.72, грунт сильнопучинистый, относительная деформация морозного пучения второго образца =0.52, грунт среднепучинистый.
По степени пучинистости данные образцы суглинка – сильнопучинистые.
Также в процессе лабораторных исследований определяли миграционное водонакопление для этих грунтов. Результаты изменения влажности образцов приведены в таблице 2.
Образцы грунта | Суглинок (монолит) | Суглинок(нарушен. ) | Глина твердая | Глина полутвердая | Глина мягкопластичная |
Влажность до испытаний | 0.28 | 0.30 | 0.20 | 0.27 | 0.31 |
Влажность после испытаний | 0.34 | 0.35 | 0.23 | 0.44 | 0.38 |
Таблица 2 — Изменения влажности образцов
Так, для мягкопластичной глины природная влажность до промораживания составила W =0,31 , после промерзания влажность составила W =0,38, т. е. его влажность увеличилась на 22,5 %, а для твердой глины влажность возросла на 15%.
В дальнейшем предполагается исследование зависимостей миграционного водонакопления и деформации пучения от давления на грунт.
Для образцов суглинка мороженной структуры были проведены компрессионные испытания при оттаивании в сравнении с испытаниями образцов суглинка в естественных условиях.
Результаты, полученные в ходе испытаний образцов суглинка приведены в таблице 3.
Характеристики | Мороженая структура | Естественная структура |
Влажность | 0.35 | 0.23 |
Коэффициент пористости е (до опыта) | 0. 790 | 0.831 |
Коэффициент пористости е (после компрессии) при р=0.3МПа | 0.674 | 0.694 |
Компрессионный модуль деформации Е, МПа | 5.2 | 2.8 |
Таблица 3 — Результаты компрессионных испытаний образцов суглинка
Графическая интерпретация полученных результатов испытания грунтов на сжатие приведена на рисунке 3.
Рисунок 3 — Графическая интерпретация результатов испытаний образцов суглинка элювиального на сжатие: 1 – образец естественной структуры, 2 – образец после промораживания, е – коэффициент пористости,– относительная осадка образца
По графику изменения относительной осадки во времени видно, что при промораживании суглинка его осадка при оттаивании значительно превышает величину морозного пучения, а время оттаивания в несколько раз меньше, чем длительность морозного пучения. Это приводит к неравномерным деформациям системы «основание – здание» и повреждению сооружения.
Подобные исследования приведены в работах [8,10,11] и хорошо согласуются с нашими исследованиями в этой области.
Как построить фундамент на пучинистых грунтах? 1-4ч.
Приветствую Вас! Мой Читатель и Зритель! Сегодня решил сделать топик о выборе фундамента для забора. Я не придавал этому значение по простой причине… Мне и так все ясно! :))) Самое сложное в этом вопросе не фундамент, а как преподнести Вам информацию? Ведь в таком простом деле для меня, оказалось сложно систематизировать разные критерии влияющие на рациональный выбор.
Для начала мы поговорим о Пучинистых грунтах!…
Грунты по степени пучинистости делятся на:
- сильнопучинистые — пучение 12%;
- среднепучинистые — пучение 8%;
- слабопучинистые — пучение 4%.
Деформации при глубине промерзания 1,5 м сильнопучинистого грунта составляет 18 см!
Пучинистость грунта определяется его составом, пористостью, а также уровнем грунтовых вод (УГВ). Глинистые грунты, мелкие и пылеватые пески относятся к пучинистым грунтам, а крупнозернистые песчаные и гравийные грунты — к непучинистым.
В глинах или мелких песках влага, как по промокашке, достаточно высоко поднимается от УГВ за счет капиллярного эффекта и хорошо удерживается в таком грунте. Здесь проявляются силы смачивания между водой и поверхностью пылевых частиц. В крупнозернистых же песках влага не поднимается, и грунт становится влажным только по уровню грунтовых вод. То есть чем мельче структура грунта, тем выше поднимается влага, тем логичнее отнести его к более пучинистым грунтам.
Степень пучинистости грунта зависит как от зернового состава, так и от уровня грунтовых или паводковых вод.
Слабопучинистый грунт — когда УГВ расположен ниже расчетной глубины промерзания:
- на 0,5 м — в пылеватых песках;
- на 1 м — в супесях;
- на 1,5 м — в суглинках;
- на 2 м — в глинах.
Среднепучинистый грунт — когда УГВ расположен ниже расчетной глубины промерзания:
- на 0,5 м — в супесях;
- на 1 м — в суглинках;
- на 1,5 м — в глинах.
Сильнопучинистый грунт — когда УГВ расположен ниже расчетной глубины промерзания:
- на 0,3 м — в супесях;
- на 0,7 м — в суглинках;
- на 1,0 м — в глинах.
Чрезмернопучинистый грунт — если УГВ будет выше, чем для сильнопучинистых грунтов.
По одному критерию судите сами:
Вес Забора | Парусность забора | Грунты | Пучинистые грунты |
Легкие | Низкая | Сильные | Не пучинистые |
Слабопучинистые | |||
Среднепучинистые | |||
Сильнопучинистые | |||
Нормальные | Не пучинистые | ||
Слабопучинистые | |||
Среднепучинистые | |||
Сильнопучинистые | |||
Слабые | Не пучинистые | ||
Слабопучинистые | |||
Среднепучинистые | |||
Сильнопучинистые | |||
Высокая | Сильные | Не пучинистые | |
Слабопучинистые | |||
Среднепучинистые | |||
Сильнопучинистые | |||
Нормальные | Не пучинистые | ||
Слабо пучинистые | |||
Среднепучинистые | |||
Сильнопучинистые | |||
Слабые | Не пучинистые | ||
Слабопучинистые | |||
Среднепучинистые | |||
Сильнопучинистые | |||
Средние | Аналогично | Аналогично | |
Тяжелые | Аналогично | Аналогично |
Итого 24*3=72 варианта! А если мы введем еще такие показатели как Просадочные грунты или торфяник, Рельеф, Сроки строительства и тд и тп. … !!! Наша геометрическая прогрессия вырастит в десятки раз! И что делать в этой ситуации?
Во времена отсутствия мощных компьютеров, вопрос оптимизации методик расчета был очень важен. Многие данные утрировали. Упрощали. Мало на что влияющие данные вообще не принимались в расчет. Их игнорировали…
Но «любая палка о двух концах»! Если все «малозначащие» данные рассмотреть единовременно, окажется мы приходим к ложному выводу — без них! Это участь нашего Теплотехнического расчета. Он устарел минимум на 20 лет! А Вы… Да да. Именно Вы! По прежнему считаете стены в Онлайн Калькуляторах которые создаются на устаревшей методике! Но не буду отвлекаться 🙂
Я предлагаю другой подход к выбору фундамента. Давайте пойдем по пути не «упрощения», а усложнения! На первый взгляд это кажется парадоксальным. Но Вы же на строительном Блоге «Путь Домой»! Пора бы уже и привыкнуть… 🙂 Ведь наш Путь к Дому не по дороге с теми у кого — как у всех… 🙂
Вот представьте. Нам надо решить какой у нас грунт. Не пучинистый, Слабопучинистый, Среднепучинистый или Сильнопучинистый… Ведь логично стать счастливее, зная что грунт вообще НЕ пучинистый… И для этого надо сделать Геологию. Получить данные по грунту, проанализировать ситуацию по участку… …
Но грунт не существует сам по себе! Он находится в определенных климатических условиях. На него оказывают влияние много других факторов! Новый рельеф (наша деятельность), соседние постройки и их водоотвод, суточный перепад температур и тд и тп. И если мы учтем все эти данные, возникает логичный вопрос. А зачем Геология которая дает очень Очень ОЧЕНЬ… УТРИРОВАННЫЙ ОТВЕТ?! Давайте еще проще и сразу скажем себе…
ВСЕ ГРУНТЫ ПУЧИНИСТЫЕ!
А где ваша логика? Вы разве не видите что в списке
«Не пучинистый, Слабопучинистый, Среднепучинистые или Сильнопучинистый…»
Только одна позиция нормальная? :)))) И логичнее пренебрегать именно ею!
А значит, при выборе фундамента и его Проектировании надо ВСЕГДА предусматривать методы противопучения грунта. .. Вы все еще упираетесь и верите в своё везение?
Ай-да смотреть видео. Вы заслужили, после прочтения стольких букв… 🙂 И будьте внимательны. Обязательно посмотрите в этом плейлисте все четыре видео о пучинистых грунтах!
На сегодня всё! Заходите в гости! 🙂
С Уважением, Александр Терехов!
Пучение грунта
«Здравствуйте, уважаемые инженеры. Планирую построить небольшой двухэтажный коттедж из пенобетона (6*6 м). Столкнулся с проблемой пучинистой почвы — как говорят соседи, фундаменты своих домов им приходилось неоднократно укреплять, чтобы устранить деформации от выталкивающих нагрузок. Помогите пожалуйста разобраться, на каком фундаменте лучше строить здание на такой почве и чем вообще грозит фундаменту пучинистый грунт. Заранее спасибо»
Вы узнаете что такое пучение грунта, какие почвы склонны к пучению, а так же подробно о негативном влиянии пучения на грунт и как его уменьшить. Подробно о пучении грунтов на странице.
Пучение грунта — что это
Пучение — это сезонное увеличение объема грунта, спровоцированное заледенением грунтовых вод, которыми он пропитан.В результате воздействия сил пучения на основание дома происходит выталкивание постройки из грунта, что становится причиной деформации стен — перекашивания дверных и оконных проемов, их растрескивание, разрушение цокольного перекрытия и самого фундамента.
Важно: исходя из научной точки зрения склонность к почвы к пучению объясняется тем, что в жидком состоянии плотность воды равна 1 тонне на м3, тогда как при переходе в замерзшее состояние ее плотность уменьшается до 0,917 т/м3.
Рис. 1.1: Пучение грунта
При промерзании грунтовых вод влага, не меняя своего удельного веса, увеличивается в объемах на 2-9.5%, вместе с ней расширяется и грунт. Поскольку глубинные пласты почвы имеют высокую плотность, и под воздействием давления они не сжимаются, единственный способ расширения для пучинистого пласта грунта — движение вверх. Под воздействием такого расширения фундамент, если силы пучения не уравновешиваются массой самого здания, попросту выжимается из грунта.
Рис. 1.2: Последствия пучения грунта
Все нагрузки от пучения почвы, которые переносит фундамент, в зависимости от характера воздействий классифицируются на две группы:
- Вертикальные нагрузки — передаются на опорную подошву фундамента от расположенного под ней пласта почвы;
- Касательные нагрузки — передаются на боковые стенки фундамента от соприкасающейся почвы.
Важно: наибольшее деструктивное воздействие на основание оказывают вертикальные нагрузки, их сила значительно превышает воздействия бокового пучения.
Рис. 1.3: Направления воздействия сил пучения на фундамент
Какие виды почвы имеют склонность к пучению
К почве, подверженной морозному пучению, относятся все виды грунта, в составе которых содержатся мелкие пылеватые частицы, склонные к связыванию и удерживанию грунтовой либо поверхностной влаги. В целом, чем более водонасыщенным является грунт, тем сильнее будет его пучение.Представляется вашему вниманию классификацию пучинистости почвы в соответствии с ГОСТ №25100:
Группа пучинистости почвы | Тип почвы |
Непучинистые грунты (расширение не более 1% от исходного объема) | · Высокоплотный глинистый грунт; · Сухие гравелистые породы; · Песчаная почва средних и крупных фракций; · Почва с большим количеством каменистых вкраплений. |
Слабопучинистые грунты (расширение в пределах 1-4%) | · Среднеплотный глинистый грунт; · Мелкофракционная песчаная почва; · Глинистый пылеватый грунт с каменистыми вкраплениями 15-30% от общей массы; |
Среднепучинистые грунты (расширение в пределах 4-7%) | · Низкоплотный глинистый грунт; · Супесь; · Суглинистая почва. |
Сильнопучинистая почва (расширение свыше 7%) | · Мягкопластичный глинистые породы; · Пылеватый песчаный грунт насыщенный водой. |
Важно: в Московском регионе более 85% всех типов почвы относятся к категории средне и сильнопучинистого грунта.
Отметим, что силы пучения могут быть дополнительно увеличены сторонними факторами, такими как сезонное поднятие грунтовых вод либо обильные атмосферные осадки в осеннее время, в результате которых влагой пропитывается более толстый пласт почвы.
Негативные влияния пучения грунта на фундамент
Деструктивное воздействие на основание дома оказывают не только выталкивающие нагрузки, провоцируемые морозным пучением, но и возвращение грунта к своим первоначальным объемам, которым сопровождается оттаивание влаги.Рис. 1.4: Последствие неравномерного пучения грунта
При наступлении холодов содержащаяся в почве влага замерзает и увеличивает свой объем, что приводит к выталкиванию фундамента на поверхность и его деформации. Когда морозы заканчиваются вода оттаивает, плотность почвы уменьшается и она сседается до объемов, на 1-2% меньше первоначальных, из-за чего здание дополнительно просаживается.
Важно: проблема пучения также может усугубляться неравномерным промерзанием грунта, причиной которого является отличающаяся толщина снегового покрова по периметру здания. Снег выступает в качестве теплоизолятора — чем он тоньше, тем глубже будет промерзать грунт, и наоборот. Производя уборку участка никогда не формируйте насыпи снега под одной из стен дома.
Как уменьшить влияние пучения на фундамент дома
Зная , что на отведенном под строительство участке доминирует пучинистый грунт, крайне важно правильно подойти к выбору фундамента. Как уже было сказано, наибольшее деструктивное воздействие на основание дома оказывают вертикальные силы пучения, которые передаются на опорную подошву фундамента от расположенных под ней пластов почвы.Пучению подвергается поверхностный шар грунта, промерзающий в зимний сезон. Для каждого региона глубина промерзания почвы будет разной, как правило она не превышает 1.5-2 м. Чтобы свести к нулю воздействие вертикального пучения на основание, опорную подошву фундамента необходимо закладывать ниже промерзающего пласта грунта.
Рис. 1.5: Карта промерзания почвы на территории России
В таком случае на фундамент дома будут действовать лишь касательные силы, которые уравновешиваются нагрузкой, исходящей от массы самого здания.
Проблема в том, что закладка ленточного либо плитного фундамента ниже глубины промерзания почвы — крайне затратный в финансовом плане процесс, поскольку на ленту высотой в 2 метра требуется огромное количество расходных материалов — бетона и арматуры.
Важно: решением проблемы является обустройство фундамента на железобетонных сваях, итоговая стоимость которого получается значительно меньшей, а несущие характеристики, устойчивость в грунте и долговечность превосходят аналогичные свойства как ленточного, так и плитного фундамента.
В низко и среднепучинистых грунтах допустимо закладывать фундаменты ленточного и плитного типа, однако их обустройство должно в обязательном порядке сопровождаться формированием под опорной подошвой основания уплотняющей подушки из песка и гравия.
Данная подсыпка заменяет пласт пучинистой почвы на грунт, не склонный к увеличению своего объема, что уменьшает силы действующего на фундамент вертикального пучения. Толщина подсыпки подбирается исходя из степени пучинистости почвы, она может варьироваться в пределах от 20 до 50 см.
Рис. 1.6: Песчано-гравийная подушка под фундамент
Чтобы уменьшить касательные нагрузки на фундамент в сильнопучинистом грунте, расширение которого превышает 7% от первоначального объема, производится замена почвы по контуру стенок фундамента на песок. Ширина заменяемого пласта — от 50 до 100 см. При этом стенки и дно котлована, в который засыпается песок, устилаются гидроизоляционным материалом — стеклохолстом либо геотекстилем, что предотвращает пропитывание подсыпки грунтовой влагой.
Рис. 1.7: Замена пучинистого грунта песком и обустройство дренажной системы
Полезные материалы
Несущая способность грунта
Такое свойство грунта как его несущая способность — это первоочередная информация, которую необходимо выяснить на подготовительном этапе строительства фундамента.
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:
- Получился отличный бублик – это глина;
- «Сосиска» развалилась на несколько частей – суглинок;
- «Сосиска» рассыпалась на мелкие части – супесь;
- Не получилось даже сделать «сосиску» – песок.
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.
https://stroy-frost.ru/blog/kak-luchshe-zalit-lentochnyj-fundament-raschyot/
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 подхода к расчёту фундамента, так как нагрузка на грунт тут уже может оказаться вполне сопоставима с предельно допустимой.
Грунт под фундамент – виды и характеристики грунтов, несущая способность
Глинистые грунты в зависимости от их пластичности подразделяют на супеси, суглинки и глины.Супеси — пески с примесью 5 — 10 % глины. Некоторые разновидности супесей, разжиженных водой, становятся настолько подвижными, что текут, как жидкость. Такие грунты получили название плывунов. Плывуны практически непригодны для использования в качестве оснований фундаментов.
Суглинки — пески, содержащие 10 — 30 % глины. По своим свойствам они занимают промежуточное положение между глиной и песком. В зависимости от процентного содержания глины суглинки могут быть легкими, средними и тяжелыми.
Глины — горные породы, состоящие из чрезвычайно мелких частиц (менее 0,005, мм), с небольшой примесью мелких песчаных частиц. Глинистые грунты способны сжиматься, размываться. При этом сжимаемость глины выше, чем у песков, а скорость уплотнения под нагрузкой меньше. Поэтому осадка зданий, фундаменты которых покоятся на глинистых грунтах, продолжается более длительное время, чем на песчаной почве. Глинистые грунты с песчаными прослойками легко разжижаются и поэтому обладают небольшой несущей способностью. Глина, слежавшаяся в течение многих лет, считается хорошим основанием для фундамента дома. Это правило справедливо с некоторыми оговорками. Дело в том, что глина в природном состоянии практически никогда не бывает сухой. Капиллярный эффект, присутствующий в грунтах с мелкой структурой, приводит к тому, что глина практически всегда находится во влажном состоянии. Но коварство глины заключается не в самой влажности, а в ее неоднородности. Сама по себе глина плохо пропускает воду, и влага проникает через различные примеси, находящиеся в грунте. Неоднородность влажности начинает проявляться при замерзании грунта. При отрицательных температурах глина примерзает к фундаменту и вспучивается, поднимая за собой фундамент. Но так как влажность глины различна, то вспучивается она в разных местах по-разному. В одном месте чуть-чуть, а в другом поднимается более сильно, что может привести к разрушению фундамента, и это следует учитывать при строительстве. Пучинистыми могут быть все виды глинистых грунтов, а также пылеватые и мелкие пески.
Глинистые грунты, обладающие в природном сложении видимыми невооруженным глазом порами, значительно превышающими скелет грунта, называют макропористыми. К макропористым грунтам относят лёссовые (более 50 % пылевидных частиц), наиболее распространенные на юге РФ и Дальнем Востоке. При наличии влаги лёссовидные грунты теряют устойчивость и размокают.
Глинистые грунты, образовавшиеся в начальной стадии своего формирования в виде структурных осадков в воде, при наличии микробиологических процессов называют ила-ми. Большей частью такие грунты располагаются в местах торфоразработок, болотистых и заболоченных местах.
При наличии лессовых и илистых грунтов необходимо принять меры к укреплению основания.
Консистенцию глинистых грунтов можно визуально определить при их разработке лопатой.
Пластичный грунт липнет к лопате, твердый — рассыпается на мелкие куски. Определить вид глинистого грунта можно, растирая его по ладони или скатывая в шнур.
Как своими силами определить пучинистость грунта
Явления пучинистости грунта – очень опасные для фундаментов малоэтажных зданий процессы. Возникают они во влажных и влагонасыщенных пылеватых, мелкопесчаных и глинистых грунтах (глинах, суглинках, супесях) при их сезонном промерзании. Насыщенная водой масса при замерзании увеличивается. Это увеличение грунта называют морозным пучением грунта.
В глинах или мелких песках вода, из-за капиллярного эффекта, поднимается от уровня залегания грунтовых вод.
Поднятие воды достигает:
- в песках пылеватых – 0,51,1м;
- в супесях – 11,8м;
- в суглинках – 45,5м.
В крупнозернистых песках, гальке, щебне, гравии капиллярный эффект отсутствует, т.е. вода не поднимается, а грунт остаётся влажным строго на уровне грунтовых вод. Такие грунты считаются непучинистыми.
По степени пучинистости грунты делятся на:
- слабопучинистые – пучение около 4%;
- среднепучинистые – пучение около 8%;
- сильнопучинистые – пучение около 12%.
Так, при глубине промерзания 1,3м для сильнопучинистого грунта пучение составит: 1,3х12/100=0,16м, т.е. 16см. Пучинистость грунта зависит как от его состава, так и от уровня подземных вод.
Для того, чтобы определить на участке строительства уровень грунтовых вод (УГВ), необходимо откопать шурф глубиной до 2м. Если, со временем, вода в шурфе отсутствует, то садовым буром бурят скважину ещё на 1,5м. Если вода в скважине появилась, замеряют обычной планкой расстояние от поверхности грунта до УГВ.
Зная тип грунта (который также определяется визуально) и УГВ, можно определить степень пучинистости любого грунта.
Итак, слабопучинистыми грунтами являются грунты, если УГВ находится ниже расчётной глубины сезонного промерзания:
- для пылеватых песков – на 0,5м и менее;
- для супесей — на 1,0м и менее;
- для суглинков – на 1,5м и менее;
- для глин — на 2,0м и менее.
Среднепучинистыми грунтами являются грунты, если УГВ находится ниже расчётной глубины сезонного промерзания:
- для супесей — на 0,5м и менее;
- для суглинков – на 1,0м и менее;
- для глин – на 1,5м и менее.
Сильнопучинистыми грунтами являются грунты, если УГВ находится ниже расчётной глубины сезонного промерзания:
- для супесей – на 0,3м и менее;
- для суглинков – на 0,7м и менее;
- для глин – на 1,0м и менее.
Следует обратить внимание, что смесь гравия или крупного песка с глиной или пылеватым песком будет в полной мере относиться к пучинистым грунтам.
Похожие материалы:
Новые материалы:
Предыдущие материалы:
ГОСТ 28622-2012 Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости (Переиздание)
ГОСТ 28622-2012
МКС 93.020
Дата введения 2013-11-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения. «и ГОСТ 1.2» Межгосударственная система стандартизации.Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены «
Сведения о стандарте е
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им.Н.М.Герсеванова ОАО» НИЦ «Строительство»
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 465 «Строительство»
3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (протокол от 18 декабря 2012 г. N 41)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны | Код страны | Сокращенное на имя национального органа по стандартизации | |||
Азербайджан | AZ | Азстандарт | |||
Армения | AM | Армения | |||
Киргизия | KG | Кыргызстандарт | |||
Молдова | MD | Молдова-Стандарт | |||
40 05 RU05 Россия | 9005 9 Росстандарт | ||||
Таджикистан | TJ | Таджикстандарт | |||
Узбекистан | UZ | Узстандарт | 45 | 45 UA | Минэкономразвития Украины |
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2012 г. N 2016-ст межгосударственный ГОСТ 28622-2012 вводится в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2013 г.
5 ВЗАМЕН ГОСТ 28622-90
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.
Информация о введении в действие (прекращение действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, официального изменения или отмены настоящего стандарта информация будет опубликована на сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на глинистые, крупнообломочные (с содержанием глинистого заполнителя более 10% общей массы), песчаные (с содержанием частиц мельче 0,05 мм более 2% общей массы), биогенные, засоленные и искусственные грунты и устанавливает метод лабораторного определения степени их пучинистости при исследованиях грунтов для строительства.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте используются нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 5180 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик
ГОСТ 12071 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов
ГОСТ 12248 Грунты. Методы лабораторного определения прочности и деформируемости
— Приании настоящего стандарта рекомендуется проверить использование ссылочных стандартов и классификаторов на официальном сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государстве, указанным в предисл
Исследование грунта, что это, виды пучения, 🔨 как уменьшить влияние пучения грунта на фундамент
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 вызвать негативное воздействие пучения почвы на основание дома.
Виктор, 29 лет, г.Москва
«Здравствуйте! Нуждаюсь в совете квалифицированных специалистов — недавно мне удалось приобрести земельный участок в Подмосковье, на котором я планирую возвести одноэтажную дачу из сруба. Проектирование фундамента баснословные деньги, а некоторые дома стоят перекошенные с трещинами.Подскажите пожалуйста, чем грозит морозное обучение легкому дому из сруба и существуют ли какие-либо способы уменьшения воздействия сил пучения на фундамент здания? «
Мы решили ответить Виктору полноценной статьи, посвященной проблеме морозного пучения и борьбы с ней.
Что такое пучение грунта
Перекошенные дверные коробы, трещины на стенах и щели в оконных коробах — следствие деформационных влияний, оказываемых грунтом на основание дома.
Деформационные нагрузки почвы на основе происходят в результате сезонного промерзания грунта — так называемого морозного пучения.
Рис 1.1 : Трещины в цоколе — характерный признак воздействия сил пучения на фундамент дома
Исследование — это изменение объема почвы, происходящее в следствии замерзания грунтовых вод, которое она пропитана.
Совет эксперта! Расширение объема почвы обуславливается тем, что номинальная плотность воды в жидком состоянии составляет 1000 килограмм на кубометр, тогда как плотность льда — 917 кг / м3.
При наступлении сезонных морозов происходит следующее: согласно законам физики масса жидкости после замерзания остается неизменной, однако ее объем расширяется почти на 9%, в результате этого расширения влага оказывает давление на почву — поскольку движение почвы невозможно, из-за высокой плотности нижерасположенных слоев грунта, грунт движется вверх и поднимает фундамент здания.
Рис. 1.2 : Почва, увеличившаяся в объеме в результате морозного пучения
Выделяют два воздействия воздействие морозного пучения на основание дома:
Какие виды подвергаются пучению
Исследование характерно для различных видов почвы, данной проблемы подвергаются следующие типы грунта:
- Песчаная почва;
- Суглинок;
- Супесь;
- Глиняный грунт.
Вышеуказанные виды почвы обладают одной общей чертой — в составе используются мельчайшие пыльные частицы. Та же песчаная почва, не подвергается воздействию пылеватых частиц, практически не подвергается воздействиям сезонного пучения.
Совет эксперта! Наличие атмосферных частиц в грунте способствует тому, что почва приобретает способность связывать и удерживать воздух, воздействуя на нее воду (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
Силы пучения основной почвы могут быть увеличены разнообразными сопутствующими факторами, из них — атмосферные атмосферные осадки. Если осенью регулярно идти дожди, то пропитавшаяся осадками почва будет большим сильным деформационным нагрузку на фундамент. Также к усиливающим п факторам можно отнести повышение уровня залегания грунтовых вод и их капиллярное поднятие.
Совет эксперта! Свыше 82% всех видов грунтов В Москве и области классифицируются как пучинистые.
При возведении построек на пучинистых грунтах необходимо предпринять дополнительные меры защиты фундамента от вытесняющих воздействий почвы, о детально мы поговорим в соответствующем разделе статьи.
С классификацией пучинистости разных видов грунтов согласно ГОСТ № 25100 вы можете ознакомится в таблице 1.1.
Класс пучинистости,% | Виды грунта |
---|---|
Грунты, не подвергающийся морозному пучению; Расширения объема менее 1% |
|
Грунты, слабо подвергся морозному пучению; Расширение объема от 1 до 3,5% |
|
Грунты со средней склонностью к пучению; Расширение объема от 3.5 до 7% |
|
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
Для основ любого вида — ленточных, плитных и свайных, опасных является не только сам процесс вспучивания почвы, но и последствия ее оттаивания.
При наступлении зимы, когда температура ниже одного нуля и грунт промерзает на глубину-двух метров, почва расширяет и начинает выталкивать фундамент здания. Происходит вертикальная деформация основания. При наступлении оттепели, замершие грунтовые воды оттаивают, почва теряет свою плотность и под давлением массы здания, уменьшают до размеров, на несколько процентов меньших ее первоначальных размеров — в результате этого происходит дополнительная усадка фундамента.
Совет эксперта! Наиболее подходящим для фундаментов является неравномерное обследование грунта, которое может наблюдаться при разной толщине снежного покрова.
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
Неравномерное пучение также может стать следствием оттаиванием снежного покрова на южной стороне здания — почва, пропитанная влагой из оттаявшего снега, при наступлении следующего заморозков будет подвергаться увеличенным силам пучения, в сравнении с силами на северной стороне здания.
Совет эксперта! В результате неравномерного пучения почвы фундамент здания перекашивается, это же происходит и со стенами постройки — в результате перекоса по ним идут трещины, конструкция деформируется, теряет прочность и приходит в аварийное состояние.
Рис. 1.5 : Недостроенное здание, пришедшее в аварийное состояние из-за пучения грунта
Возведенные из пенобетона, дерева либо каркасных панелей. Обуславливается это неспособность компенсации давления массы оказываемых на фундамент выталкивающих нагрузок.
Строение обладающее достаточно большой массой (к примеру, дом из кирпича), будет давить на фундамент, если давление от тяжести конструкции превыситалкивающее давление грунта, почва из-за невозможности расширения будет уплотняться и пучения ослабятся к минимуму.
Способы уменьшения влияния пучения грунта на фундамент
Строительство ленточных и плитных фундаментов на пучинистых грунтах должно обязательно сопровождаться уплотняющей подсыпки.
Такая подсыпка состоит из двух слоев — крупного песка и гравия либо щебня. Толщина слоев подсыпки должна быть одинаковой, при этой общей толщине уплотнения начинается с 20 сантиметров для слабопучинистых грунтов, и увеличивается до 35-40 сантиметров для сильнопучинистой почвы.
Рис. 1.6 : Схема уплотняющей подсыпки под ленточный фундамент
Совет эксперта! Подсыпка для увеличения вертикальных выталкивающих воздействий выполняется под основанием фундаментной ленты, на основе выкопанной под фундаментной траншеи. Для уменьшения касательных сил пучения подсыпка делается по внешнему периметру стенок уже возведенного фундамента.
это мера является недолговечной ввиду того, что подсыпка, в период повышения уровня грунтовых вод, 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.
Уменьшить данный негативный фактор позволяет использование специальных противозаиливающих рулонных материалов, покрываются стенки подсыпки. Такие материалы (другой вариант — Стеклохолст) пропускают воду, однако фильтруют все находящиеся в ней мельчайшие частицы ила и пыль.
Рис. 1.7 : Комплексная защита фундамента от пучения грунта
Хорошая эффективность демонстрирует практика строительства 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 собственная автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы предоставить сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представляют на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.
Пучинистые грунты и методы снижения влияния пучинистых грунтов на фундамент
Пучение грунтов.Что это такое?
Самое важное, что каждый строитель и застройщик должен понимать про изучение грунтов — это что пучение грунта, вода, любой водонасыщенный грунт будет пучинистым, даже если это чистый песок. Т.е. при замерзании именно вода будет увеличиваться в размерах.
Исключение составляют только крупнообломочные, скальные породы, которые даже в водонасыщенном состоянии пучинить не будут. В нашем Брестском регионе таких нет.
Таким образом, если у вас вода стоит выше уровня промерзания в момент, то эта часть грунта будет пучинить.
Действие сил морозного пучения в случае влажного грунта вокруг фундамента:
Основная характеристика грунтов в отношении пучинистости — капиллярная активность грунта , т. е. насколько грунт может подтягивать воду от источника влаги. Поэтому глинистые грунты более пучинистые, т.к. могут на 1,5м подтягивать воду от источника попадания воды в грунт. Далее по уменьшению капиллярной активности идут суглинки, потом супеси, после пески, которые только на 0,3м могут подтянуть воду.
Эти цифры должны учитываться при сооружении отмостки. Многие думают, что отмостка должна быть 0,7-1м, но это не так! Отмостка может быть и 1,5м, и 2м. Это зависит от типа грунтов на вашем участке. Настоятельно советуем сооружать отмостку не менее 1 метра шириной.
Методы борьбы с пучинистостью:
- Возведение утепленного фундамента и утепленной отмостки в случае МЗЛФ или наличие теплого цоколя. Возведение только утепленной отмостки без утепления фундамента не принесет сколько-нибудь значительных результатов.
- Сооружение дренажной системы под утепленной отмосткой в теплой зоне.
- Нанесение 2 слоев мастики в случае возведения заглубленного ленточного фундамента (утепление фундамента в этом случае не обязательно).
- 2 слоя рубероида минимум при возведении свай в свайно-ленточном фундаменте.
Пример утепления мелкозаглубленного ленточного фундамента:
Что такое морозное пучение и как оно влияет на грунт?
2 декабря 2018 года
время чтения 3 минуты
В предыдущей статье Вы уже могли прочитать о грунтах Ленинградской области, их несущих способностях и глубине промерзания.
А в этом материале мы рассмотрим ещё один параметр, мимо которого не пройти при создании проекта фундамента — это сезонная пучинистость грунтов.
МОРОЗНОЕ ПУЧЕНИЕ
Дело здесь в том, что влага, которая находится в земле в период заморозков, превращается в лёд, который имеет меньшую (в сравнении с водой) плотность, а следовательно, имеет больший объём. Таким образом, замерзая на зиму вода «вспучивает» почву под основанием постройки. По весне (либо в сильную оттепель) наблюдается обратный процесс, также негативно влияющий на фундамент.
Получается, что при проведении геологических работ необходимо установить тип и характеристики почвы, в том числе и для того, чтобы понять его пучинистость. Здесь всё просто: чем больше влаги её в почве, тем сильнее вспучит в холодный сезон.
Величину морозного пучения грунта (сезонное изменение объёмов) можно вычислить по следующей формуле:
E = (H — h) / h
В формуле используются следующие параметры:
- E — величина пучинистости;
- H — высота промёрзшего грунта;
- h — его высота до замерзания.
Пучинистый грунт — это и почва, который дает результат по формуле выше 0,01. Другими словами, у пучинистого грунта при точке промерзания в 1 м объём больше чем на 1 см.
ФУНДАМЕНТ НА ГЛИНИСТЫХ ПОЧВАХ
Особенно подвержены такой зимней деформации глины, супеси и суглинки. Глина принимает в себя много воды, не давая ей уходить ниже в землю, за счёт большого количества пор, которых нет у песка.
Следовательно: чем выше содержание глины, тем сильнее ее вспучит в холода.Обеспечение сильных стенок большого размера, обеспечивающих огромные размеры, обеспечивающие большие заметные эффекты.
Существует три способа решить эту задачу. Наиболее простой — заложить фундамент ниже точки промерзания почвы. Тогда силы пучения не повлияют сколько-нибудь заметным образом на основе, а давление на боковые поверхности значительно уменьшится.
Другой вариант — смена грунта на участке на непучинистый гравелистый или песок крупной фракции.В таком случае роется котлован глубиной ниже точки промерзания, пучинистый грунт устраняют, а на его место засыпают и утрамбовывают песок, который послужит хорошим основанием для устройства основания.
Тяжёлый монолитный или кирпичный дом обладает достаточным весом, для того, чтобы уравновесить действие сил пучения. Таким образом, заложение оснований ниже глубокого промерзания происходит в случаях именно такими массивными домами. А вот для лёгких деревянных домов, выстроенных на фундаменте мелкого заложения больше подходит третий вариант — утепление. Метод состоит в недопущении замерзания влаги в почве. Слой утеплителя укладывается вокруг основания таким образом, чтобы почва не испытывал промерзания.
Полоса утеплителя в этом случае должна быть ширины. Полутраметровое промерзание почвы диктует устройство шириной в 1,5 м. Расчёт толщины такой результат основан на показателях теплоизоляции утеплителя и климатических влияний.
ДРЕНАЖ ФУНДАМЕНТА
Ещё один метод борьбы с пучинистостью — отвод воды, содержащийся в грунте.В этом случае по периметру осуществляется устройство дренажной системы: на расстоянии в 50 см от фундамента проходит канава на глубину заложения, в систему под уклон укладывается, и засыпается песком крупной фракции или гравием перфорированная труба, завёрнутая в фильтрующую ткань.
Таким образом, вода, содержащаяся в грунтах, будет отводиться в дренажный колодец через дренажную трубу. Естественный отвод воды возможен при наличии на участке перепада высот. Для отвода воды после осадков вокруг основания осуществляется устройство отмостки и ливневой канализации.
ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ УЧАСТКА
Для точного определения характеристик участка Вашего и учёта всех необходимых нюансов — рекомендуем обратиться в строительную компанию «Фундамент-СПб».
Перейдя в раздел «Наши работы» Вы сможете убедиться, что мы обладаем опытом возведения разных конструкций фундаментов в различных районах Ленинградской области, на участках с различными грунтами.
Задать вопрос
Пучинистые грунты. Выбор фундамента
← Вернуться к списку статейБрянская область более чем на восемь процентов представлена пучинистыми грунтами.
В категорию пучинистых грунтов входят супеси, суглинки, мелкие и пылеватые пески. Данные грунты при объеме, промерзая, могут увеличиваться в объеме, поэтому грунты регулируются в пределах промерзания.
На фундаментах в подобных грунтах приходится воздействие морозного пучения, если не происходит компенсация сил действующими нагрузками. Характерна неравномерная деформация морозного пучения, поэтому заметна неравномерность при подъеме фундамента — при годовой цикличности происходит его накапливание, поэтому приходятся недопустимые деформации конструкции здания с последующим разрушением.
В строительной практике востребованным стало использование против морозного выпучивания увеличение их глубины заложения за счет промерзания грунтов. Однако такое мероприятие не обеспечивает устойчивости зданий с учетом развитой боковой поверхности таких фундаментов, как увеличение площади смерзания грунта и фундамента.
Фактически, распространенные сегодня дорогостоящие и материалоемкие фундаменты просто не могут стать залогом надежности малоэтажных зданий на пучинистых грунтах, как достигается компенсация массой подобных устройств общего действия общих касательных сил морозного пучения.
Среди наиболее эффективных средств для решения такой строительной проблемы называются фундаменты на винтовых сваях.
В главе СНиП 2.02.01-83 * «Основания зданий и сооружений» указывается, что возможно назначение фундаментов, вне зависимости от глубины промерзания, если определено по расчетам и исследованиям, что деформации грунтов основания в процессе оттаивания и промерзания не будут приводить к нарушения эксплуатационной пригодности объекта.
Главный принцип при проектировании фундаментов на винтовых сваях заключается в проектировании прочного заанкеривании лопасти сваи в грунте, который не сталкивается с проблемой сезонного промерзания.
Пучение грунта
« Здравствуйте , уважаемые инженеры. Планирую построить небольшой двухэтажный коттедж из пенобетона (6 * 6 м). Столкнулся с проблемой пучинистой почвы — как говорят соседи, фундаменты своих домов им приходилось постоянно укреплять, чтобы устранить деформации от выталкивающих нагрузок. разобраться, на каком фундаменте лучше строить здание на такой почве и чем вообще грозит фундамента пучинистый грунт.
Вы узнаете такое пучение грунта, какие почвы склонны к пучению, а так же подробно о негативном влиянии на грунт и как его уменьшить.Подробно о пучении грунтов на странице.
Пучение грунта — что это
Пучение — это сезонное увеличение объема грунта, спровоцированное заледенением грунтовых вод, он пропитан.В результате сил пучения на основание дома происходит выталкивание постройки из грунта, что становится причиной деформации стен — перекашивания дверных и оконных проемов, их растрескивание, разрушение цокольного перекрытия и самого фундамента.
Важно : исходя из научной точки зрения, склонность к поверхности пучению объясняется тем, что в жидком состоянии воды равна 1 тонне на м3, тогда как при переходе в замерзшее состояние ее плотность уменьшается до 0,917 т / м3.
Рис. 1.1 : Пучение грунта
При промерзании грунтовых вод влага, не меняя своего удельного веса, увеличивается в объемах на 2-9,5%, вместе с ней расширяется и грунт. Плотность пресс-формы, увеличивающая размер изображения. Под воздействием такого расширения фундамент, если силы пучения не уравновешиваются массой самого здания, попросту выжимается из грунта.
Рис. 1.2 : Последствия пучения грунта
Все нагрузки от пучения почвы, которые переносят фундамент в зависимости от характера воздействия, классифицируются на две группы:
- Вертикальные нагрузки — передаются на опорную подошву фундамента расположенного под ней пласта почвы;
- Касательные нагрузки — передаются на боковые стенки фундамента от соприкасающейся почвы.
Важно : наибольшее деструктивное воздействие на основание оказывают вертикальные нагрузки, их сила значительно увеличивает воздействие бокового пучения.
Рис. 1.3 : Направления воздействия сил пучения на фундамент
Какие виды почвы имеют склонность к пучению
К почве, подверженной морозному пучению, относится все виды грунта, в составе которых находятся мелкие пылеватые частицы, склонные к связыванию и склонным к поверхностным поверхностным влаги. В целом, чем более водонасыщенным является грунт, тем сильнее будет его пучение.Представляет вашему вниманию класси системы пучинистости почвы в соответствии с ГОСТ №25100:
Группа пучинистости почвы | Тип почвы |
Непучинистые грунты (расширение не более 1% от объема) | · Высокоплотный глинистый грунт; · Сухие гравелистые породы; · Песчаная почва средних и крупных фракций; · Почва с большим количеством каменистых вкраплений. |
Слабопучинистые грунты (расширение в пределах 1-4%) | · Среднеплотный глинистый грунт; · Мелкофракционная песчаная почва; · Глинистый пылеватый грунт с каменистыми вкраплениями 15-30% от общей массы; |
Среднепучинистые грунты (расширение в пределах 4-7%) | · Низкоплотный глинистый грунт; · Супесь; · Суглинистая почва. |
Сильнопучинистая почва (расширение сверх 7%) | · Мягкопластичный глинистые породы; · Пылеватый песчаный грунт насыщенный водой. |
Важно : в Московском регионе более 85% всех типов почвы категории средне и сильнопучинистого грунта.
, в результате чего влагой пропитывается более толстый пласт почвы.
Негативные пучения грунта на фундамент
Деструктивное воздействие на основание дома обеспечивает не только выталкивающие нагрузки, но и возвращение грунта к своему первоначальному объемам, которое сопровождается оттаиванием влаги.
Рис. 1.4 : Последствие неравномерного пучения грунта
При наступлении холодов блокаяся в почве влага замерзает и увеличивает свой объем, что приводит к выталкиванию фундамента на поверхность и его деформации.Когда морозы заканчиваются, вода оттаивает, плотность уменьшается и она сседается до измерения, на 1-2% меньше первоначальных, из-за чего здание широко просаживается.
Важно : проблема пучения также может усугубляться неравномерным промерзанием грунта, причиной которого является отличающаяся толщина снегового покрова по периметру здания. Снег выступает в качестве теплоизолятора — чем он тоньше, темже будет промерзать грунт, и наоборот. Производя уборку участка никогда не формируйте насыпи снега под одной из стен дома.
Как уменьшить влияние пучения на фундамент дома
Зная, что на отведенном под строительстве участка доминирует пучинистый грунт, крайне важно правильно подойти к выбору фундамента. Как уже было сказано, наибольшее деструктивное воздействие на основание дома оказывает вертикальные силы пучения, которые передаются на опорную подошву фундамента от воздействия под ней пластов почвы.Пучению подвергается поверхностный шар грунта, промерзающий в зимний сезон. Для каждого региона глубина промерзания почвы, как правило, не больше 1.5-2 м. Чтобы свести к нулю воздействие вертикального пучения на основание, опорную подошву фундамента необходимо закладывать ниже промерзающего пласта грунта.
Рис. 1.5 : Карта промерзания почвы на территории России
В таком случае на фундаментальные дома действуют лишь касательные силы, которые уравновешиваются, исходящей от самого здания массы.
Проблема в том, что закладка ленточного либо плитного фундамента ниже глубины промерзания почвы — крайне затратный в финансовом плане процесс, поскольку на ленту высотой в 2 метра требуется огромное количество расходных материалов — бетона и арматуры.
Важно : решение проблемы представляет собой обустройство фундамента на железобетонных сваях, итоговая стоимость которого получается значительно меньшей, несущие характеристики, устойчивость в грунте и долговечность превосходят аналогичные свойства как ленточного, так и плитного фундамента.
В низко и среднепучинистых грунтах допустимо закладывать фундаменты ленточного и плитного типа, однако их обустройство должно в обязательном порядке сопровождаться формированием под опорной подошвой основания уплотняющей подушки из песка и гравия.
Данная подсыпка заменяет пласт пучинистой почвы на грунт, не склонный к увеличению своего объема, что уменьшает силы действующего на фундамент вертикального пучения. Толщина подсыпки подбирается исходя из степени пучинистости почвы, она может изменяться в пределах от 20 до 50 см.
Рис. 1.6 : Песчано-гравийная подушка под фундамент
Чтобы уменьшить касательные нагрузки на фундамент в сильнопучинистом грунте, расширение которого превышает 7% от начального объема, производится замена почвы по контуру стенок фундамента на песок. Ширина заменяемого пласта — от 50 до 100 см. При этой стенке и дно котлована, который засыпается песок, устилаются гидроизоляционным материалом — стеклохолстом либо геотекстилем, что предотвращает пропитывание подсыпки грунтовой влагой.
Рис. 1.7 : Замена пучинистого грунта песком и обустройство дренажной системы
Полезные материалы
Несущая способность грунта
Такое свойство грунта как его несущая способность — это первоочередная информация, которую необходимо определить на подготовительном этапе строительства фундамента.
Пучинистый грунт / каркасный дом своими руками
Пучинистый грунт — это такой грунт, который подвержен морозному пучению. Величина, которая показывает, насколько грунт склонен к пучению, — это степень морозной пучинистости, в которой определяется как относительное изменение объема грунта при промерзании:
E = (H — ч) / ч,
Где E — степень пучинистости, H — высота мерзлого (вспучившегося) грунта, h — высота грунта до замерзания.
Степень пучинистости показывает, на что изменяется объем грунта при промерзании. Пучинистыми грунты, у которых степень пучинистости больше 0,01, т.е. это такой грунт, который при промерзании на глубину 1 м увеличивает в объеме более чем на 1 см.
Какие грунты пучинистые?
Пучение происходит из-за того, что содержащаяся в грунте влага замерзает, 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 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 частями 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 усилить целые здания, поэтому строительство фундамента на пучинистом грунте нужно 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 высокая несущую способность .Этот способ, пожалуй, самый надежный, но и самый затратный — он предполагает очень большой объем земельных работ.
Способ устойчивого крепления 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.
Еще одна мера, которую можно принимать при строительстве фундамента на пучинистом грунте — это отвод воды, если не будет воды, то не будет и пучения. Для отвода воды 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 край 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, чтобы где-то был низкий участок местности, куда будет отводиться вода. Для отвода воды атмосферных осадков вокруг фундамента нужно делать отмостку и ливневую канализацию.
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 выполняют воздействие на грунта и фундаменты домов.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 не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и выдавить фундамент дома из грунта.Расчет фундамента для дома: нагрузка на фундамент и грунт
На этапе проектирования будущего дома в прочих расчетов выполнить расчет фундамента. Цель этого расчета — определить, какая нагрузка будет действовать на фундамент и грунт, и какой должна быть опорная площадь фундамента.
Читайте так же:
0 thoughts on “Пучинистость грунтов: Что такое пучинистые грунты — SGround.ru”