Проектування фундаменту на пучинистих грунтах

Як тільки у власника земельної ділянки з`являється ідея щодо забудови землі - найчастіше він починає вибирати проект, розраховувати площу і кількість матеріалів. Але до початку будівництва важливо знати, який грунт буде нести Ваш фундамент. Існує безліч різновидів ґрунтів, які класифікують будівельники: скельні, великоуламкові види, глинисті, піщані, пливуни та ін. І для кожного виду є своя методика забудови.

Різновид грунтів, піддається постійній деформації при варіації погодних умов, що сприяють зміні агрегатних станів ґрунтових вод, називається здимистими грунтами. На такій землі дуже складно спроектувати майбутнє будівлю, так як її особливості вимагатимуть від будівельника додаткових заходів по зміцненню фундаменту і точності в розрахунках. Сдимистості найбільш схильні до пилуваті ґрунти, в складі яких зазвичай присутній глина, гравій, і галька. Менш схильні до цього процесу дисперсні грунти (з вільною вологою) і піщані. Поняття ступеня сдимистості визначає заходи боротьби з нею. Про те, як протистояти процесу небажаної деформації будівель під впливом вищеописаного явища ми і опишемо в даній статті.

Що означає поняття «морозне здимання»?

Морозний пучение (а. Frost heaving) - це процес нерівномірного підняття грунту і разуплотнения в ній мінеральних часток (скелетної структури землі) при зміні агрегатного стану грунтових вод. Волога, що знаходиться в грунтах, розширюється при фазовому переході і таким чином зсередини розриває структуру ґрунту. Будувати щось на такій землі не тільки не доцільно економічно, а й небезпечно.

Сам процес морозного обдимання підрозділяється на:

• Сезонне - відбувається після відтавання промерзлих шарів землі після зими;
• Багаторічна - відбувається при нашаруванні мерзлих порід.

У першому випадку, грунту покриваються так званими «безоднями» - буграми, товщиною в пару десятків сантиметрів і шириною в діаметрі близько 1 метра. Іноді утворюються і величезні ділянки горбів, до 10 метрів в діаметрі.

Відео: здимаються. 1ч. Які грунти пучіністие?

У другому випадку, багаторічні нашарування вже стають частиною мезорельефа грунту і в якійсь мірі не такі небезпечні для фундаменту, як часті деформації при сезонному обдиманні.

Ступінь здимання можна визначити і за наближеною формулою:

Е = (H-h) / h,

E - ступінь сдимистості грунту;

h - середня висота грунту до початку заморожування;

H - середня висота грунту після спучування.

Відео: стрічковий фундамент на рухливих грунтах.

Якщо дана величина буде перевищувати значення 0,01 - значить пучинистість землі присутня.

Але для початку будівництва необхідно точно знати, до якої міри сдимистості відноситься Ваш ділянку.

Існує якась класифікація різних видів землі за ступенями схильності пучения.

•  Із середньою пучинистом. До цієї групи належать вологі грунти, в основному складі яких глина з високим показником природної вологості, суглинок, пилові піски (при значному перевищенні нормального рівня стояння грунтових вод).
• Зі слабкою пучинистом. У цій групі грунт з наповненням з пилуватих пісків, суглинків та маловлажних глини. (При значному перевищенні нормального рівня стояння грунтових вод)
• Виникненню здимань. Тут в складі присутні тверді глинисті пласти і великоуламковий тип грунтів з пилувато-глинистих наповненням. В основному це скельні грунти, великі і середні гравелисті піски.

  

Якщо Ви вирішите закладати фундамент на такій землі, але не впевнені в своїх знаннях - більш точну класифікацію може дати професійний будівельник. Ця інформація допоможе в розрахунку необхідних заходів з проектування будови з урахуванням пучения. Але в цілому, якщо розрахований коефіцієнт не великий, то можна відштовхуватися від ступеня вологості та рівня застою грунтових вод в період до початку зими і навесні.

 Способи проектування фундаменту на пучинистих грунтах

1. За допомогою дренажу

Відео: здимаються 4 ч Чи треба дренаж?

Але для отримання бажаного ефекту, потрібно робити глибинний дренаж. Процес дренажу включає в себе кілька етапів: Даний метод боротьби з обдиманням заснований на принципі: немає води - немає проблем. Крім того, що після дренажу Ви зможете без праці будувати на пучинистих грунті, він дасть ще і додатковий бонус у вигляді захисту від сезонного затоплення стін і підлоги грунтовими водами. Особливо корисний цей метод на ділянках землі, розташованих над шахтними комунікаціями або на сильно наводненої грунті.

• Визначення рівня вод. Для цього попередньо риється яма, глибиною близько 2, 5 метра. По зрізу пласта Ви легко зможете визначити тип ґрунту відповідно до класифікації, а також побачити рівень вод.
•  Заготівля канави по периметру будівлі. Коли Ви вже знаєте, який рівень води присутній на ділянці, можна визначитися і з типом дренажу. Канава може робитися як впритул прилягаючи до дому, так і з відступом - методика буде залежати від виду фундаменту. При проектуванні дренажу краще скористатися послугами досвідчених будівельників, так як їх досвід зможе застерегти від серйозних помилок, що призводять до руйнування будівлі.
• Коли канава готова, на дно можна заздалегідь укласти геотекстиль, щоб на нього було зручніше засипати щебінь (фракцією 20-40 мм) або бита цегла в якості водопроникної наповнювача. Можна засипати щебінь відразу, але тоді потрібно буде обернути геотекстилем самі труби.
• Щебінь засипається до рівня не більше 20 см.
•  Труби викладаються під ухилом 5-10 градусів в напрямку ухилу ділянки, на глибині не більше 30 см від підошви фундаменту.
• На додаток до труб, в спеціально відведених заздалегідь місцях траншеї, встановлюються спеціальні колодязі (оглядові).
• Вся система в підсумку зводиться до великого поглотительно криниці, приблизно 0,7 м глибиною. Колодязь облаштовується за тим же принципом, що і канави, тільки замість труб в нього ставиться велика пластикова бочка з множинними невеликими отворами.
• За підсумком, траншея засипається наповнювачем, пропускає воду (наприклад, річковим грубозернистим піском) для додаткової фільтрації і ущільнення канави.

Переваги цього способу боротьби з здимаються полягають в додатковому захисті будинку від неприємних наслідків водянистості грунтів, таких як:

• затоплення підвалів і погребів;
• заплесневение приміщення;
•  відсиріванню стін і підлоги.

2. Закладка фундаменту нижче рівня промерзання

Якщо точно визначити характер грунту і його фізичні властивості, то можна скористатися таким методом, як закладка фундаменту нижче рівня промерзання. Зазвичай, такий метод в результаті виявляється не найефективнішим і дорогим, але якщо Ви плануєте будувати кам`яний будинок, або будинок буде мати дуже міцний каркас, то подібні заходи допоможуть запобігти прямий вплив пученія на будову. Непряме вплив все одно залишиться, так як бічне тертя пучинистого грунту об стіни споруди може викликати незручності у вигляді зсуву рівня стін, заклинювання дверей та вікон тощо. Але якщо каркас буде розрахований правильно, і сила впливу деформуються пластів буде недостатньою для зміщення стін, то ці явища можливо запобігти.

3. Утеплення

У разі, якщо Ви хочете будувати дерев`яний будинок - то тут як раз підійде утеплення його заснування, як спосіб боротьби з обдиманням грунтів. Якщо коротко, на етапі перед тим, як наповнити самого фундаменту, в яму закладають утеплює, рівний по товщині висоті пласта промерзання грунту. Як розрахувати параметри утеплювача, можна дізнатися з довідкових матеріалів, або скористатися радою професіонала. Коли фундамент покладений і забетонований, він ізолюється від води, після чого теж утеплюється.

Відео: пученія грунту заходи боротьби пученіє морозне обдиманні переможене

4. Заміна грунту

Останній і самий дорогий метод - заміна типу грунту на ділянці. По самій назві вже зрозумілий сам процес реалізації методу. Незважаючи на радикальність, такий спосіб дуже ефективний. На початку, виконується перший етап другого методу - викопування пласта ґрунту, схильною до деформацій. Далі, розкопаний котлован засипають матеріалом, який можна вибрати з довідкових посібників з будівництва, спираючись на найнижчу ступінь сдимистості. Найчастіше використовується крупнозернистий річковий або кар`єрний пісок, головне, щоб він мав високий рівень фільтрації. Після утрамбовки, Ви будете мати готову основу під заливку фундаменту. Але в зв`язку з дорожнечею робіт по розкопування і вивезення землі, даний спосіб не сильно користується популярністю.