Фундамент на пучинистом грунте и его особенности

Одним из самых важных элементов конструкции любого строения, является фундамент. От его надежности и качества зависят все технические характеристики дома. А если пропустить этот момент и сделать фундамент на пучинистом грунте не учитывая его особенности, то могут возникнуть проблемы. Исходя из этого, необходимо внимательно подходить к выбору типа фундамента в зависимости от вида грунта, так как пучинистый грунт имеет несколько особенностей.

Понятие пучинистый грунт

Под воздействием низких температур грунт претерпевает ряд изменений, которые подвергают его пучению. Отсюда возникло понятие «пучинистости». Так как истоки данного определения идут из физических состояний воды, то существуют различные понятия. Например, степень морозной пучинистости — склонность грунта к увеличению внутреннего объема.

Она рассчитывается как относительное изменение объема грунта при промерзании. Незначительные колебания не принимаются в счет. Значение имеет грунт со степенью пучинистости свыше 0,01%. В таком случае пучинистым можно назвать грунт, когда при промерзании на 1 метр в глубину его размеры увеличивается на 1 см и более.

Процесс основывается на том, что в толще грунта содержится вода, которая при замерзании расширяется. Ввиду того, что лед обладает меньшей плотностью по сравнению с водой, и создается эффект пучинистости. Ее степень можно определить именно по содержанию в грунте количества воды. Таким образом, чем больше воды, тем больше он вспучивается.

Если переходить на конкретные примеры с почвой, то пучинистостью обладают глинистые грунты (глина, суглинок и супесь). Основная разница между песком и глиной заключается в том, что глина более пористая, это дает ей возможность удерживать больше влаги, которая не способна в этом случае проникнуть к более низким слоям. Отсюда вытекает вывод: более пучинистым является тот грунт, в составе которого больше глины.

Следует учитывать некоторые нюансы при возведении фундамента. Сила расширения при пучинистости очень велика и способна поднимать даже очень большие постройки и здания. Во избежание этого необходимо принимать меры при проведении строительных работ.

Одним из вариантов может быть замена грунта непучинистыми, к которым относятся гравелистый грунт, песок крупной фракции. Они не задерживают воду и не расширяются. В этом случае необходимо извлечь пучинистый грунт с такой глубины, чтобы она была больше глубины промерзания, а на его место укладывают и утрамбовывают слой песка. В свою очередь, песок — превосходное основание для фундамента, отлично выполняющее несущую функцию. Из-за объемистости работы этот вариант является неэкономичным, хоть и самым надежным.

Фундамент на глубину промерзания почвы

Второй вариант заключается в закладке фундамента глубиной больше промерзания почвы. Положительным качеством этого способа является то, что пучинистость не будет действовать на основание фундамента. Но это не исключает возможности расширения грунта в стороны, то есть боковой пучинистости, что, в свою очередь, даже при меньшей силе воздействия создаст проблемы. В фундаменте боковые поверхности способны к колебанию, а грунт при низких температурах примерзает и тянется за ними.

Сила пучения, направленная по касательной, способна достигнуть величины на 1 кв. м. поверхности до 6 тонн. Например, если для дома размерами 6 на 6 квадратных метров залить фундамент глубиной 1,5 метра, то касательная сила пучения способна поднять 180 тонн. Соответственно, деревянное здание поднимется, без сомнений, так как силы пучения не будут уравновешены.

Таким образом, для того чтобы возвести тяжелые здания из кирпича или из железобетонного монолита, закладывать фундамент необходимо на глубине, которая превысит величину пучинистого слоя. Для легких домов с мелкозаглубленным фундаментом подойдет третий вариант. Он заключается в утеплении пучинистого грунта, расположенного вокруг фундамента, путем укладывания на него утеплительного слоя. В этом случае промерзание влаги в грунте предупреждается. Утеплительная полоса, в зависимости от своей теплоизоляции, может иметь различную толщину, а ширина ее должна быть равной величине промерзания почвы.

Отток воды один из вариантов при закладке фундамента на пучинистых грунтов

Одним из вариантов при закладке фундамента на пучинистых грунтах может быть отток воды. В случае отсутствия влаги пучинистости не будет. Добиться этого эффекта можно одним путем. Он заключается во встраивании дренажной системы. По периметру фундамента дренажная система будет способствовать оттоку воды. Она представляет собой специальную перфорированную трубу, сверху покрытую фильтрующим материалом. Такая труба располагается в канаве.

Для того чтобы ее проложить, необходимо соблюдать величину глубины заложенного фундамента и расположить трубу на расстоянии 0,5 метра от него, соблюдая небольшой уклон. Сверху все засыпается крупнозернистым песком или же гравием. Дренажная труба в моменты попадания в нее воды будет отводить ее в колодец. Ливневые канализации с отмостками защитят от атмосферных осадков.