Проектирование фундаментов на пучинистых грунтах.

Какие грунты пучинистые

Строительство фундаментов на пучинистых грунтах очень ответственное и непростое занятие. Выполняя проектирование фундаментов на пучинистых грунтах, в расчётную схему включают силы воздействия на фундамент как постоянные, так и временные. Помимо них, нужно учесть воздействие на

фундамент усилий со стороны грунта, пик воздействия которых выпадает на зимний период времени и имеет название –морозное пучение грунтов. Грунт, наиболее подверженный силам морозного пучения, именуется пучинистым грунтом.

Самостоятельно выполнить расчёт пучинистости грунта можно по формуле:

Е = (H-h)/h,

E – степень пучинистости грунта

h – высотная отметка грунта до замораживания

H - высотная отметка грунта после замораживания (вспучившегося грунта)

По этой формуле определяется величина, на которую происходит изменение объёма земляных масс после замораживания. Грунты называются пучинистыми, если коэффициент пучинистости их превышает значение 0.01 (Это означает, что грунт при промерзании на глубину один метр увеличил свой объём на 1 сантиметр).

Увеличение объёма грунта происходит из-за расширения молекул воды в грунте при замерзании. В связи с этим становится ясно, что понятие пучинистость грунтов полностью зависит от количества имеющейся в них воды. Чем воды в грунте больше, тем больше грунт будет подвержен силам морозного пучения. К пучинистым грунтам относят все грунты, в составе которых есть большое количество глины (суглинки, супеси и т.д.). Глина имеет очень много воздушных пор, которые впитывают воду и удерживают её. Чем больше в грунте примесей глины, тем больше будет пучиниться грунт.

Устройство фундаментов на пучинистых грунтах

Необходимо знать, что сила морозного пучения настолько велика, что легко поднимает целые дома, при этом разрывая неправильно установленный фундамент здания. Для того, чтобы обезопасить свой дом от таких воздействий, необходимо предпринять меры, направленные против действия сил морозного пучения.

Как избежать морозного пучения грунта

Способ 1

Самым радикальным способом противодействию пучинистости грунта является замена пучинистого грунта на непучинистый. Реализуется этот метод просто: пучинистый грунт экскаватором выкапывают, а на его место засыпают карьерный песок, с послойным трамбованием. Засыпаемый песок должен иметь большой коэффициент фильтрации, при котором вода будет быстро проходить через песок и не задерживаться в нём. Такое подготовленное основание - очень надёжное, и является лучшим для установки фундамента под дом. Данный способ очень эффективен, но, в тоже время, очень затратный по деньгам. Он включает в себя затраты на механизмы, с помощью которых грунт будут выкапывать и увозить, и материалы на обратную засыпку. Чем больше объём земляных масс, тем больше затраты.

Способ 2

Вторым способом в борьбе с пучинистостью грунтов является устройство фундаментов ниже глубины промерзания грунта. При таком глубоком заложении подошвы фундамента сила морозного пучения на него снизу действовать не будет. Соответственно вверх фундамент уже никогда не поднимется и не лопнет. Но останется боковое воздействие замороженного грунта на стены фундамента. Такое воздействие в разы ниже того, что действует снизу, но и оно может принести немало хлопот хозяину дома. Если дом будет лёгким (каркасным), то сил бокового трения будет достаточно чтобы его приподнять, а вместе с этим принести всё те же проблемы связанные с заклиниванием окон, перекашиванием дверей и т.д. Поэтому этот способ подходит для строительства фундамента под тяжёлые каменные дома.

Способ 3

Данный способ заключается в уменьшении сил морозного пучения за счёт утепления фундамента. Зачем утепляют фундамент подробно описано на нашем сайте. Кратко поясним действие этого способа. В основание фундамента перед заливкой укладывают утеплитель в виде прочного экструдированного пенополистирола. Толщина и ширина утеплителя должна соответствовать величине глубины промерзания почвы и является расчётным показателем. После бетонирования выполняют гидроизоляцию стен фундамента и также утепляют. После утепления откосы фундамента засыпают песком. Такой способ наименее затратный и идеально подходит для строительства деревянных домов.

Способ 4

Реализация этого метода включает в себя полное отведение воды от стен фундамента. Это становится возможно только после того как выполнить пристенный дренаж фундамента, который имеет ещё одно название – глубинный дренаж. Труба дренажная перфорированная из полиэтилена или асбестоцемента закладывается параллельно стенам фундамента и ниже на 30 -40 см подошвы фундамента. После укладки дренажную трубу засыпают щебнем фракции 20-40мм, а поверх щебня песком. Таким образом, вода, попадающая в грунт, будет проходить через песок и щебень и попадать в дренажную трубу, по которой будет удаляться за пределы участка.

12. Внецентренно-сжатые ж/б элементы, учет влияния прогиба на увеличение эксцентриситета.

13. Внецентренно-сжатые элементы ж/б конструкций, понятие о случайном эксцентриситете, конструктивные особенности.