Пучинистые грунты — не проблема при правильном подходе

Фундамент на пучинистых грунтах: способы предотвращения пучения грунта

1. На первый взгляд самый простой, но довольно радикальный метод – замена грунта в зоне строительства. На площадке, где планируется возводить здание, роется котлован. Глубина его должна быть больше глубины промерзания грунта. Таким образом, из-под будущего фундамента убирается пучинистый грунт, после чего в котлован засыпается и утрамбовывается песок. Песок не удерживает воду и обладает высокой несущей способностью. Это очень надежный способ предотвращения пучения грунта, но он требует больших затрат средств и рабочей силы.

2. Еще один способ предотвращения пучения грунта – закладка фундамента на глубину, до которой грунт не промерзает. В этом случае фундамент опирается на слои грунта, не подверженные пучению, и можно избежать воздействия изменений объема грунта на основание фундамента. Однако на стенки фундамента воздействие будет продолжаться, пусть и в меньших масштабах, чем при менее глубокой закладке.

3. При строительстве небольшого легкого дома, для которого не будет использоваться массивный фундамент, можно прибегнуть к такому варианту решения проблемы, как утепление. В этом случае стараются просто не допустить промерзание грунта до такой степени, когда он начнет деформироваться. Для этого вокруг здания укладывают утеплитель, закрывая им фундамент. Толщина слоя утеплителя должна соответствовать глубине, на которую может промерзнуть грунт. Для каждого случая ее нужно определять индивидуально.

Этапы работ

Следует помнить, что силы пучения велики и могут поднимать целые здания, поэтому строительство сооружений на пучинистых грунтах должно происходить только с принятием мер против пучения.

Рассмотрим способы противодействия пучинистым грунтам:

1. Самым радикальным методом является замена пучинистого грунта на непучинистый. Для этого роют большой котлован, глубиной большей уровня промерзания. Пучинистый грунт убирают, а вместо него засыпают утрамбованный песок, являющийся замечательным основанием для фундамента, потому что песок имеет высокую несущую способность и не удерживает в себе влагу. Такой способ является наиболее надежным, но и подразумевает очень серьезные затраты, потому что включает большой объем земельных работ.
2. Вторым способом противодействия пучинистости является строительство фундамента, закладываемого на глубину ниже промерзания грунта. В этом случае фундамент избавляется от воздействий пучинистости на основании фундамента. На стены же фундамента силы пучинистости по-прежнему будут воздействовать. Хотя данное воздействие и будет на порядок меньше, но и оно может вызвать существенные проблемы. При примерзании к стенам фундамента, грунт будет тащить его за собой вверх/вниз с силами, достигающими 5 тонн на 1 м2. Прикинем силу воздействия на дом 6 на 6 метров и с глубиной ленточного фундамента 1,5 метра. Таким образом площадь боковой поверхности составляет 36 м2. Силы воздействия пучинистого грунта могут достигать до 180 тонн, чего будет достаточно, чтобы поднять деревянный дом. Поэтому данный метод походит при строительстве тяжелых железобетонных и кирпичных домов.
3. Третьим способом борьбы с пучинистыми грунтами является утепление. Данный способ наилучшим образом подходит для строительства легких малозаглубленных домов. Укладывая на грунт возле дома утеплитель, можно добиться, чтобы этот грунт никогда не замерзал. Ширина утеплителя в данном случае должна соответствовать глубине промерзания. Таким образом, если грунт промерзает на глубину 1,5 метра, то нужно укладывать утеплитель шириной также в 1,5 вокруг дома. Толщину утеплителя необходимо подбирать индивидуально.
4. И еще одним способом строительства фундамента на пучинистых грунтах является отвод воды. Если не будет воды, значит, не будет и пучения. Для реализации отвода воды создают дренажную систему, а именно роют канаву в полуметре от фундамента, глубиной  равной уровню заложения фундамента. В эту канаву под небольшим углом укладывают перфорированную трубу, завернутую в фильтрующую ткань. После чего трубу засыпают гравием или крупным песком. Таким образом, вода, образующаяся в грунте, будет просачиваться в трубу через ее отверстия, и далее выводиться по трубе в более низкую область или специально приготовленный для этих целей колодец.

После реализации представленных здесь способов, фундамент будет служить вам верой и правдой долгие годы.

Непучинистый тип почвы

Проверка почвы – ответственный этап всей работы строителя. Перед тем как непосредственно возводить фундамент для дома, требуется знать, что такое пучение. Итак, непучинистым называется такой грунт, который не подвергается морозному пучению. Пучение включает в себя такое понятие, как степень пучинистости. Она показывает насколько почва может увеличиваться в объеме в результате замерзания при низкой температуре.

Непучинистые – это грунты, которые имеют степень пучинистости менее 0, 01.

Это свидетельствует о том, что при промерзании земли на глубину 1 м, почва увеличивается в размерах менее чем на 1 см.

Почему же происходит это явление? Все довольно просто. В холодный период года (осень или зимой) вода, которая находится непосредственно в почве, начинает замерзать, превращаясь в лед. По законам физике лед имеет меньшую плотность, нежели вода, поэтому объем его увеличивается. Это и называется пучением. Увеличенный по сравнению с исходным состоянием грунт способен оказывать на фундамент большое давление и изменять его расположение, то же самое касается и всего здания. Кроме того, влага, попавшая непосредственно в сам фундамент, способна его постепенно разрушать и приводить в негодность. Все это характерно для пучинистого грунта. Для непучинистого грунта – все иначе.

Грунт

Грунт — это основа любого ландшафтного дизайна или садоводческого дела. Это сыпучий природный материал.

Существуют различные виды грунта: полускальный, скальный, дисперсный и другие виды.

В озеленении и ландшафтном дизайне применяют многие виды грунта. Самое большое значение имеет плодородный грунт.

Виды и применение грунтов

Плодородный грунт — вид грунта, основу которого составляют верхний слой почвы, торф и другие элементы. Минеральные удобрения и специальные органические добавки позволяют обогатить состав и улучшить полезные свойства смеси. Плодородный грунт содержит микроэлементы и питательные вещества, в которых нуждаются растения, а также обладает необходимыми воздушно-водными свойствами, благоприятно влияющими на развитие и рост растений. Можно приготовить такой грунт самостоятельно, но гораздо целесообразнее приобрести готовый плодородный грунт, в котором соблюдено оптимальное соотношение компонентов. Такой грунт хорош для озеленения территорий, выращивания рассады. При использовании плодородного грунта на садоводческих  участках нужно смешивать его с почвой в пропорции 1:1.

Грунт растительный — это плодородный верхний слой почвы. Разным растениям нужны различные питательные вещества, поэтому добавки к растительному грунту отличаются по своему составу. Внешне растительный грунт напоминает чернозем. Основные компоненты растительного грунта — торф, почва плодородная. В меньшем количестве содержится песок. Такие пропорции позволяют добиться повышения органики в составе грунта и увеличить его плодородие. Плодородный слой почвы и торф увеличивают содержание питательных веществ и натурального гумуса в грунте, а песок используют для активизации процессов в грунте, улучшения его физических свойств и плотности.

Грунт растительный используют в благоустройстве территорий, для облагораживания бедных почв, для выравнивания газонов. Использование растительного грунта заметно повышает плодородные характеристики почвы.

Разновидности суглинистых почв

Суглинки тоже делят на три категории:

1. Легкие.Почва состоит на 30% из глинистых веществ. Шнур скатать можно, но он очень хрупкий и легко рассыпается. О том, что бы сложить шнур в кольцо, вообще речи нет.
2. Средние .40% глинистых веществ позволяют скатать шнур и соорудить из него кольцо. Но, с трудом свернутое кольцо, сразу рассыплется.
3. Тяжелые.Почва, где отмечено содержание глинистых веществ более 50%. Такая почва легко скатывается в шнур и кольцо. Поверхность последнего покрывается сильными трещинами, но все же форму держит.

Разновидности грунта согласно ГОСТ 25100-2011

Все грунты можно классифицировать по гранулометрическому составу на:

1. Скальные
2. Дисперсные
3. Мерзлые, мы их не будем рассматривать в рамках этой статьи.

Упростим сложную и подробную классификацию, приведенную выше:

1. Самые прочные и способные нести высокую нагрузку – скальные (известняки – но не все, и только не при высоком уровне вод, а также гранит, сланцы), они не часто встречаются, более распространены дисперсные. Скальные грунты не вспучиваются, не проседают.
2. Дисперсные грунты. Нас интересуют следующие типы грунтов: крупнообломочные (например, валуны, дресва, галька), глина, суглинки, супесь, песок, ил, песок, торф, пылеватый песок, лёссовые грунты.

По классификации гранулометрического состава, приведенной ниже в таблице несложно определить размерность частиц.

Если вы по какой-то причине не можете отнести в лабораторию пробы грунта (например, нет в вашем городе лаборатории), то без лаборатории, так сказать «в полевых условиях», грунт можно диагностировать по описанию в следующей таблице:

Еще один популярный способ определения в полевых условиях типа грунта – во влажном состоянии, будем “катать колбаски”. Разумеется, щебень или торф вы и так определите визуально, такой способ подходит для глиносодержащих видов грунта. Смачиваете образец грунта водой и пытаетесь скатать жгутик ладонями. По признакам определяете тип.

Для того, чтобы у вас было представление о том, как выглядят суглинок, супесь, глинистая почва, песчаная почва приведем следующее изображение:

Есть некоторые способы, по которым можно определить типы грунта, гранулометрический их состав, а также некоторые их характеристики, вроде плотности, влажности, но для этого вам придется проводить опыты (которые, к слову, мы бы не советовали вам проводить самостоятельно, проще обратиться в лабораторию, и заниматься тем, что у вас отлично получается, предоставив лабораторные опыты специалистам, которые смогут замерить грунтов, их состав наиболее точно, без больших погрешностей).

Какой фундамент лучше под непучинистый грунт. Пучинистый грунт – как делать фундамент? Применение ленточных конструкций

Характерной особенностью пучинистых грунтов является их подверженность морозному пучению.

Процесс пучения грунта – это результат замерзания находящейся в нем влаги, которая превращается в лед.

Сила пучения глинистых грунтов способна разрушить любое строение, поэтому возведение на таких грунтах требует особой технологии производства работ

Так как плотность льда меньше, чем у воды, его объем больше. Пучинистые грунты включают три вида глинистых почв: супеси, суглинки и глины. В глине содержится очень много пор, что позволяет ей удерживать влагу. Соответственно, чем больше глины и воды содержится в грунте, тем выше его пучинистость.

Под степенью морозной пучинистости понимается величина, показывающая склонность грунта к возможному пучению. Определяют степень пучинистости как отношение абсолютного изменения объема грунта в результате замерзания к высоте грунта до того, как произошло промерзание.

Таким образом, здесь можно определить, как влияет процесс замерзания грунта на его объем. Если показатель степени пучинистости грунта составляет больше, чем , то такие грунты называют пучинистыми, то есть увеличивающимися на 1 см и более при промерзании грунта на глубину, составляющую 1 м.

Меры против пучения

Сила пучения настолько велика, что способна поднять крупное здание. Поэтому на пучинистых грунтах проводят специальные мероприятия по снижению и предотвращению пучинистости. Можно выделить следующие меры, принимаемые против пучения грунтов:

Пучению подвержены все глинистые виды грунов.

Общие требования

Показатель давления грунта и его влияние на фундамент

Данный показатель означает давление паутинистого грунта, в частности — на фундамент постройки. Лед в земле может достигать огромных масс, которые способны вымещать фундамент на поверхность.

Выделяют два вида типа выталкивающего воздействия на основание дома:

• Вертикальное выталкивающее воздействие. Оно происходит вследствие пучения слоев почвы, расположенных под основанием здания.
• Касательное выталкивающее воздействие, происходящее вследствие пучения грунта, контактирующего с боковыми стенками фундамента.

Вертикальная сила наносит меньше вреда фундаменту. Деформации незначительные, и их можно заранее предотвратить. Для этого необходимо использовать для устройства фундамента только качественные компоненты, и делать основание строения ниже глубины промерзания.

При воздействии касательной силы, грунт не просто поднимается вверх, но и расслаивается. Это может повлечь полноценное разрушение здания, стоящего на нем. Особенно опасно такое явление, если дом имеет небольшую массу.

Схематически воздействие выталкивающих сил на основание дома представлено в следующей таблице:

Группы грунтов — классификация

Все горные породы, которые залегают в основном в выветриваемой зоне Земли и служат элементами использования при деятельности человека, направленной на строительство, принято называть грунтами.

Они могут быть использованы в качестве среды, основания или материала, который лежит в основе строения зданий и сооружений.

Грунты и их категории

Грунтами можно считать разнообразные горные породы, почвы и различные образования с техногенными свойствами.

Они могут представлять собой как многокомпонентную, так и многообразную систему в сфере геологии, без которой не обойтись человеку в его инженерно-строительной деятельности.

Грунты можно подразделить на несколько категорий:

Первая. Категория, которая в большей степени состоит из песков, торфов и суглинка, особенно влажного и легкого.

Ко второй относят суглинок, гравий, а также влажную и легкую глину.

Третья – это глина, которая относится к средней, тяжелой и разрыхленной, а также суглинок с немалой плотностью.

Четвертую категорию грунтов представляют тяжелую глину, а также промерзающие грунты.

Пятой категорией грунтов является крепкий сланец, известняк и песчаник, которые не отличаются своей крепостью, а также глина, которая содержит в себе гравий, гальку, щебень.

Шестая – это сланец, глинистый песчаник и известняк, змеевик и доломит и т.д.

К седьмой категории относят окварцованные и слюдяные сланцы, также это может быть песчаник и довольно твердый известняк, мрамор и др.

Классификация грунтов

Действующим документом на сегодняшний день, согласно которому классифицируют разнообразные грунты, является ГОСТ 25100 всего разнообразия грунтов можно выделить две основные группы грунтов:

1. Скальные. Такими грунты отличаются более жесткими связями в структуре. Ими принято считать магматические, метаморфические, осадочные и искусственные.

Каждый грунт данной группы имеет определенный предел прочности, размягчаемости в воде, растворимости и насыщения водой.

2. Нескальные. Такие грунты не имеют жестких структурных связей. К таким грунтам относят горные породы, отличающиеся рыхлостью и сыпучестью.

В составе грунтов данной группы можно встретить органические соединения. Нескальные грунты в свою очередь могут разделяться на крупнообломочные и песчаные.

Для того, чтобы применять грунт, сначала нужна выемка грунта, которую можно производить вручную с использованием инструментов или с использованием специальной техники.

При этом будет рассчитываться цена за куб. Например, стоимость выемки 1м3 грунта вручную будет отличаться от выемки с использованием специальной техники.

Стоимость работ по выемке грунта может также зависеть и от того, какой вес грунта.

Иногда при строительстве используют так называемые пучнистые грунты. Особенностью таких грунтов является их сила пучения, способная поднимать здания.

Поэтому прежде чем использовать в строительстве такой тип грунта, следует избавиться от пучения. Но тут же возникает вопрос «Как сделать это правильно?».

Лучше всего заменить такой грунт и купить грунт более подходящий, но можно решить проблему и заложением его на глубину ниже промерзания.

Если же вы решили заняться работами, связанными с благоустройством, то лучше всего использовать грунт плодородный. Продажа грунта можешт осуществляться в мешках и находить широкое применение в связи с работами для участка. 

Цена грунта может зависеть от того, к какой группе он относится. Так, например, чернозем богат кальцием, а торф содержит в себе большое количество горючих веществ.

Заключение по теме

В любом случае пучение грунта — это именно давление. Поэтому к его ослаблению надо подходить комплексно. То есть, сооружать отмостки, укладывать армирующий каркас в опалубку фундамента перед заливкой бетонного раствора, проводить мероприятия по гидро — и теплоизоляции, собирать дренажную систему отвода атмосферных осадков в первую очередь, а во вторую понижать уровень грунтовых вод.

Относиться к этому свойству земли можно по — разному, но пренебрегать им нельзя ни в коем случае. Упустили что — то, получите трещины по всей конструкции фундамента, что ослабит основу здания.