Явление выдавливания фундамента происходит в результате замерзания грунта. При этом возникает значительное давление, которое выталкивает опоры из земли.
Причины выдавливания фундамента
Фундамент служит основой любого строения. Главная функция фундамента – передача нагрузки от строения на грунт. Однако, когда влажный грунт замерзает, он расширяется в объеме, вызывая пучение. Весной, когда грунт оттаивает, он возвращается на прежний уровень, но опоры, которые двигались вместе с грунтом, не всегда могут вернуться на исходное место, что и приводит к выдавливанию фундамента.
Как избежать проблем с выдавливанием фундамента
Фундамент подвергается всем изменениям в почве, связанным с циклическим замерзанием и оттаиванием. Это может привести к деформации самого фундамента, а также к разрушению отмостки, дорожек и стен. Чтобы минимизировать воздействие морозного пучения, можно применить несколько методов:
- Утяжеление здания: увеличение нагрузки на фундамент может снизить негативное влияние пучения. Сила, давящая на фундамент, должна превосходить давление, создаваемое грунтом при морозном пучении.
- Утепление: эффективное утепление почвы возле конструкции может предотвратить выдавливание фундамента. С появлением современных утеплителей, таких как экструдированный пенополистирол, эту проблему можно решить. Эти материалы не накапливают влагу и могут использоваться непосредственно в почву.
- Устройство дренажа: обустройство дренажной системы по периметру строения и проведение мероприятий по общему водопонижению помогают предотвратить накопление влаги в почве и снизить риск выдавливания фундамента.
- Песчаная подушка: создание песчаной подушки толщиной до полуметра вокруг конструкции также может помочь. Песок следует отделить от грунта стеклохолстом, чтобы избежать заиливания. Однако этот метод не всегда надежен и долговечен.
Применение этих методов позволит снизить риск деформации и разрушения фундамента, обеспечивая долгосрочную стабильность и безопасность строения.
Выдавливание фундамента – серьезная проблема, связанная с морозным пучением грунта. Для ее предотвращения важно учитывать особенности участка и применять соответствующие методы, такие как утяжеление здания, утепление почвы, устройство дренажа и создание песчаной подушки. Правильный подход к строительству фундамента позволит обеспечить его надежность и долговечность даже в сложных грунтовых условиях.
Степень пучинистости грунтов
По степени пучинистости грунты можно разделить на несколько типов:
- Сильнопучинистые (показатель 12%): к этой категории относятся глина и пылеватый песок.
- Среднепучинистые (показатель 8%): грунты с умеренной пучинистостью - суглинки и супеси.
- Слабопучинистые (показатель 4%): к этой категории относятся гравий и песок крупной фракции.
Пучинистость определяется составом почвы, степенью пористости и уровнем залегания грунтовых вод. К первой категории также относятся почвы с пылеватым песком, глиной с гравием или крупным песком, а также крупнообломочные грунты с более чем 30% глинистой составляющей или мелким песком.
Как действует величина морозного пучения?
Давление грунта в процессе его сезонной деформации влияет на подошву основания и боковые стороны фундамента, так как земля промерзает не только под опорой, но и вокруг нее. Сила может быть нормальной (вертикальной), действующей на подошву основания, и касательной, действующей на стенки фундамента.
Влияние морозного пучения
Когда почва замерзает, она увеличивается в объеме и начинает двигаться вверх, выдавливая подземную часть здания. По мере заглубления фундамента вертикальное напряжение уменьшается, но касательная сила морозного пучения, действующая на стенки, остается. Эта сила настолько велика, что может выдавливать фундамент дома, выполненного из легких материалов, так как вес легкого строения не способен сопротивляться.
Как справиться с касательными силами морозного пучения?
Утяжеление здания может помочь справиться с касательными силами морозного пучения. Вес каменного или бетонного строения высотой 2-3 этажа уравновесит действие негативного давления, тем самым предотвращая выдавливание фундамента. Применение более тяжелых материалов и конструкций позволит обеспечить устойчивость здания даже на пучинистых грунтах.
Какой вариант выбрать?
Решение проблемы выдавливания подземной части сооружения заключается в правильном выборе фундамента. Избежать неприятных последствий сезонной деформации можно с помощью свайного каркаса.
Свайный каркас
При строительстве свайного фундамента сваи вкручиваются или забиваются ниже уровня промерзания грунта. Предварительно на участке проводятся геологические изыскания для выявления проблемных слоев. Такой подход позволяет обойти ненадежные прослойки и установить сваи на плотное, твердое и несжимаемое основание.
Забивной свайный фундамент
Железобетонные сваи обладают высокой прочностью. В их производстве используется бетон марки М400, а также качественное армирование. Эти элементы не подвержены коррозии и имеют высокую степень водонепроницаемости, что исключает необходимость дополнительной гидроизоляции. Габариты таких свай позволяют создавать надежное основание на значительной глубине. Метод забивки бетонных свай минимизирует процесс выдавливания фундамента.
Винтовые сваи
Использование винтовых свай позволяет избежать выдавливания фундамента при условии грамотной установки. Этот тип основания станет надежной опорой при проведении необходимых расчетов и изысканий перед строительством, а также при профессиональной установке с соблюдением всех норм и требований. При проектировании свайных фундаментов важно учитывать множество особенностей, выполнять детальные расчеты и продумывать все нюансы, связанные с подвижностью основания и всего строения.
Заключение
Выбор между забивными и винтовыми сваями зависит от конкретных условий участка и требований проекта. Оба варианта, при правильном подходе, обеспечивают надежность и устойчивость фундамента, минимизируя риск выдавливания подземной части сооружения. Проведение геологических исследований и точных расчетов перед строительством позволит принять оптимальное решение и избежать возможных проблем.
