Остались вопросы Мы сможем вам помочь
Остались вопросы Мы сможем вам помочь

Остались вопросы Мы сможем вам помочь



Пучение грунта

Из данного материала вы узнаете, что такое морозное пучение грунта и какую опасность оно представляет для фундамента. Мы рассмотрим классификацию пучинистости грунтов согласно строительным нормативам и разберемся, какие меры необходимо принимать, чтобы уменьшить негативное воздействие пучения почвы на основание дома.

Мы решили ответить Виктору полноценной статьей, посвященной проблеме морозного пучения и способами борьбы с ней.

Что такое пучение грунта

Перекошенные дверные коробы, трещины на стенах и щели в оконных коробах — следствие деформационных влияний, оказываемых грунтом на основание дома.

Деформационные нагрузки почвы на основание происходят в результате сезонного промерзания грунта — так называемого морозного пучения.

Рис 1.1: Трещины в цоколе — характерный признак воздействия сил пучения на фундамент дома

Пучениеэто изменение объема почвы, происходящее в следствии замерзания грунтовых вод, которыми она пропитана.

Совет эксперта! Расширение объема почвы обуславливается тем, что номинальная плотность воды в жидком состоянии составляет 1000 килограмм на кубометр, тогда как плотность льда — 917 кг/м3.

При наступлении сезонных морозов происходит следующее: согласно законам физики масса жидкости после замерзания остается неизменной, однако ее объем расширяется почти на 9%, в результате это расширения влага оказывает давление на почву — поскольку движение почвы вниз невозможно, из-за высокой плотности нижерасположенных слоев грунта, грунт движется вверх и поднимает фундамент здания.

Рис. 1.2: Почва, увеличившаяся в объеме в результате морозного пучения

Выделяют два характера воздействий морозного пучения на основание дома:

  • Вертикальное выталкивающее воздействие — происходит вследствие пучения слоев почвы, расположенных под основанием здания;
  • Касательное пучение — это выталкивающее воздействие, которое происходит вследствие пучения грунта, контактирующего с боковыми стенками фундамента.

Какие виды почвы подвергаются пучению

Пучение характерно для большинства видов почвы, особенно данной проблеме подвергаются следующие типы грунта:

  • Песчаная почва;
  • Суглинок;
  • Супесь;
  • Глиняный грунт.

Вышеуказанные виды почвы обладают одной общей чертой — в их составе содержатся мельчайшие пыльные частицы. Та же песчаная почва, не содержащая пылеватых частиц (гравелистая либо песок крупных фракций) практически не подвергается воздействиям сезонного пучения.

Совет эксперта! Наличие пылеватых частиц в грунте способствует тому, что почва приобретает свойство связывать и удерживать контактирующую с ней воду (это могут быть как впитавшиеся в землю атмосферные осадки, так и грунтовая влага).

Пропитанный водой пласт почвы, в процессе замерзания расширяется в объемах (до 9-12% от первоначального объема) и давит на основания зданий и построек, оказывая на них выталкивающую нагрузку.

Рис 1.3: Воздействие пучения грунта на плитный фундамент

Силы пучения почвы могут быть увеличены разнообразными сопутствующими факторами, основной из них — постоянные атмосферные осадки. Если осенью регулярно будут идти дожди, то пропитавшаяся осадками почва будет оказывать более сильную деформационную нагрузку на фундамент. Также к усиливающим пучение факторам можно отнести повышение уровня залегания грунтовых вод и их капиллярное поднятие.

Совет эксперта! Свыше 82% всех видов грунтов В Москве и области классифицируются как пучинистые.

При возведении построек на пучинистых грунтах нужно предпринимать дополнительные меры защиты фундамента от выталкивающих воздействий почвы, о которых более детально мы поговорим в соответствующем разделе статьи.

С классификацией пучинистости разных видов грунтов согласно ГОСТ № 25100 вы можете ознакомится в таблице 1.1.

  • Твердая глинистая почва;
  • Гравелистые грунты не насыщенные водой;
  • Пески крупных и средние;
  • Грунты с большим содержанием горных пород.
  • Глинистая почва средней плотности;
  • Мелко-песчаные грунты;
  • Пылеватая глинистая почва с вкраплением горных пород в пределах 10-30% от массы глины.
  • Пластичная глинистая почва;
  • Глинистая почва, суглинок и супесь с вкраплением горных пород свыше 30% от массы.

Грунты с высокой склонностью к пучению;

Расширение объема от 7%

  • Мягкопластичная глининистая почва;
  • Мелкие и пылеватые песчаные грунты с высоким уровнем грунтовых вод.

Таблица 1.1: Классификация пучинистости грунтов

Узнай почему свайный фундамент помогает избежать проблем с морозным пучением: узнать

Чем пучение почвы опасно для фундамента

Для оснований любого вида — ленточных, плитных и свайных, опасным является не только сам процесс вспучивания почвы, но и последствия ее оттаивания.

При наступлении зимы, когда температура понижается ниже нуля и грунт промерзает на глубину одного-двух метров, почва расширяет и начинает выталкивать фундамент здания. Происходит вертикальная деформация основания. При наступлении оттепели, замершие грунтовые воды оттаивают, почва теряет свою плотность и под давлением массы здания уменьшается до объемов, на несколько процентов меньших ее первоначальных размеров — в результате этого происходит дополнительная усадка фундамента.

Совет эксперта! Наиболее опасным для фундаментов является неравномерное пучение грунта, которое может наблюдаться при разной толщине снежного покрова — чем он толще, тем выше поднимается граница промерзания почвы и тем больший ее пласт подвергается пучению.

Рис. 1.4: Результат морозного пучения грунта

Строительная практика показывает, что конкретный земельный участок может иметь крайне сложную схему промерзания и пучинистого поднятия почвы.

К примеру: грунт вокруг здания, расположенного на среднепучинистой почве, по внешнему периметру постройки может иметь глубину промерзания до полутора метров и при сезонном пучении подниматься до 10 см. вверх, тогда как грунт, расположенный под домом всегда будет более теплым и сухим, и пучению может не подвергаться вообще.

Только так можно решить проблему и не допустить разрушения здания в результате пучения: посмотреть

Неравномерное пучение также может стать следствием оттаиванием снежного покрова на южной стороне здания — почва, пропитанная влагой из оттаявшего снега, при наступлении следующих заморозков будет подвергаться увеличенным силам пучения, в сравнении с силами на северной стороне здания.

Совет эксперта! В результате неравномерного пучения почвы фундамент здания перекашивается, это же происходит и со стенами постройки — в результате перекоса по ним идут трещины, конструкция деформируется, теряет прочность и приходит в аварийное состояние.

Рис. 1.5: Недостроенное здание, пришедшее в аварийное состояние из-за пучения грунта

Самую высокую опасность сезонное пучение представляет для легких домов, возведенных из пенобетона, дерева либо каркасных панелей. Обуславливается это неспособностью компенсации давлением массы здания оказываемых на фундамент выталкивающих нагрузок.

Строение обладающее достаточно большой массой (к примеру, дом из кирпича), будет давить на фундамент, и если давление от тяжести конструкции превысит выталкивающее давление грунта, почва из-за невозможности расширения будет уплотняться и воздействия пучения ослабятся к минимуму.

Способы уменьшения влияния пучения грунта на фундамент

Строительство ленточных и плитных фундаментов на пучинистых грунтах должно обязательно сопровождаться обустройством уплотняющей подсыпки.

Такая подсыпка состоит двух слоев — крупного песка и гравия либо щебня. Толщина слоев подсыпки должна быть одинаковой, при этом общая толщина уплотнения начинается с 20 сантиметров для слабопучинистых грунтов, и увеличивается до 35-40 сантиметров для сильнопучинистой почвы.

Рис. 1.6: Схема уплотняющей подсыпки под ленточный фундамент

Совет эксперта! Подсыпка для уменьшения вертикальных выталкивающих воздействий выполняется под основанием фундаментной ленты, на дне выкопанной под фундамент траншеи. Для уменьшения касательных сил пучения подсыпка делается по внешнему периметру стенок уже возведенного фундамента.

Однако данная мера является недолговечной ввиду того, что подсыпка, в период повышения уровня грунтовых вод, которое происходит осенью и во время оттаивания снежного покрова, полностью окружается водой. При пропитывании влагой в песок и гравий из грунта проникают пылеватые частицы. В результате этого со временем непучинистые материалы подсыпки приобретают склонность к пучению и теряют свою защитную функцию.

Уменьшить данный негативный фактор позволяет использование специальных противозаиливающих рулонных материалов, которыми покрываются стенки подсыпки. Такие материалы (оптимальный вариант — Стеклохолст) пропускают воду, однако фильтруют все находящиеся в ней мельчайшие частицы ила и пыли.

Рис. 1.7: Комплексная защита фундамента от пучения грунта

Также высокую эффективность демонстрирует практика обустройства дренажа. Такая система представлена дренажными трубами, расположенными по периметру фундамента в подсыпанном слое гравия, выполняющего функцию фильтра. Трубы располагаются под уклоном, что позволяет скопившимся в них грунтовым водам самотеком стекать в специально отведенный накопительный резервуар.

Наши услуги

Мы предоставляем следующие услуги: забивка свай и лидерное бурение. У нас есть собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Источник

Морозное пучение грунтов. Как избежать его негативного влияния на объект.

При замерзании в морозные зимы вода превращается в лёд, объём которого превышает занимаемый ей в жидком состоянии. В результате возникают разнонаправленные нагрузки на грунт, имеющие максимальные значения в направлениях, минимально противодействующих им сил (вверх и в стороны).

Результатом воздействия морозного пучения грунтов на фундаменты сооружений является возникновение сил выталкивания, касательных и перпендикулярных нагрузок, действующих на подземные части строений, и приводящих к их деформации (разрушению).

Если не учесть эти процессы ещё на стадии проектирования, последствия могут быть плачевными.

Наивысших значений они достигают в грунтах, максимально удерживающих влагу и обладающих минимальной пористостью по всей глубине пласта.

moroznoye-pucheniye1.jpg

Основные методы защиты

Используемые в процессе строительства методы защиты объекта от сил морозного пучения учитывают физику процесса и направлены на возможную минимизацию либо полное устранение причин, его вызывающих.

Существующие варианты защиты можно условно разделить на три группы:

  • Предварительные;
  • Технически реализуемые;
  • Используемые в процессе эксплуатации объекта.

Методы защиты от морозного пучения, относящиеся к первой группе, включают обязательное предварительное проведение инженерно-геологических изысканий на требуемую глубину, благодаря которому проектировщики получают необходимую информацию:

  • Тип грунта в месте предстоящего строительства и его склонность к пучению;
  • Глубина промерзания;
  • Уровень залегания подпочвенных вод;
  • Среднемесячные температуры;
  • Толщина снежного покрова;
  • Оптимальная ориентация объекта по сторонам света.

Всё это позволяет ответить на вопрос о принципиальной возможности строительства проектируемого объекта на данном участке, выбрать нужный тип фундамента и оптимальные технологии защиты строения от негативного влияния сил, создаваемых морозным пучением.

Технические варианты защиты сваи от морозного пучения

При выполнении работ на грунтах с высокой вероятностью морозного пучения строящийся объект может защищаться с использованием одного или несколько вариантов, рассмотренных ниже.

1. Полная или частичная замена имеющегося грунта на непучинистый в месте выполнения строительных работ.

Полная замена на грунт, не поддающийся пучению, является весьма дорогостоящей процедурой и используется крайне редко (только если глубина заменяемого слоя не превышает 2 м). Гораздо чаще выполняется подушка под фундамент из непучинистых грунтов и обратная засыпка траншеи, отрытой под фундамент, после завершения монтажа последнего и удаления опалубки. Это также позволяет минимизировать негативное влияние сил пучения.

На начальном этапе фундаментных работ после отрывки траншеи на всю расчётную глубину, на её дне выполняется подушка, состоящая из смеси щебня и гравия с чистым промытым песком. Оптимальной (для частного дома) считается толщина

30 см. Ширина отсыпанного слоя должна быть на 20-30 см больше упомянутого размера фундамента.

  • равномерно распределить на грунт общую массу строения;
  • минимизировать отрицательное воздействие на его подошву вертикальных выталкивающих сил, возникающих в результате морозного пучения.

При этом следует понимать, что подушка снижает их величину не потому, что выполнена из непучинистых грунтов. Она просто уменьшает слой последнего.

Пример. Глубина промерзания на строительном участке 1,5 м. Фундамент заглублен на 1,0 м. Оставшийся слой пучинистого грунта составляет 50 см, что может привести к его увеличению до 5 см (

10%). Выполнив подушку толщиной в 30 см, мы сокращаем слой до 20 см и, автоматически, его возможное увеличение, до 2 см.

moroznoye-pucheniye2.jpg

Весной и осенью уровень грунтовых вод (глубина) повышается. Это может привести к тому, что подушка, частично или полностью, окажется под их воздействием и может быть загрязнена (заилена) мелкими частицами, содержащимися в воде. Они мигрируют вместе с подпочвенными водами, засоряют выполненную подсыпку, доводят её до состояния пучинистого грунта. Поэтому через несколько лет она не сможет достаточно эффектно противостоять разрушающим силам, возникающим вследствие пучения.

Чтобы этого не произошло, как можно дольше применяется специальный материал, геотекстиль, прекрасно фильтрующий воду и задерживающий все твёрдые взвеси.

В целях минимизации воздействия перпендикулярных и касательных сил на возводимый фундамент (как вариант, на стены подвала), возникающих в результате морозного пучения, выполняют обратную засыпку с использованием непучинистых грунтов, которые также предварительно защищаются геотекстилём.

Подобное заполнение не будет примерзать к стенкам фундамента, что также снижает силу касательных нагрузок.

В качестве дополнительного технического решения, направленного на снижение негативного влияния перпендикулярных и касательных нагрузок (ПКН) на боковые стенки фундамента, может быть увеличение их гладкости.

Бетон, из которого чаще всего возводится фундамент, весьма пористый материал, что существенно повышает вероятность его смерзания в морозное время года с прилежащими слоями грунта. Для исключения или минимизации подобного явления внешнюю стену фундамента накрывают слоем гидроизоляционного материала (рубероид, толстая ПЭ плёнка и т.п.). Простейший вариант — грунтование поверхности с использованием отработанного масла.

2. Изготовление монолитного фундамента, имеющего уширение в нижней части конструкции.

Другим технологическим решением, защищающим фундамент от вероятного деформирования силами, возникающими из-за морозного пучения, является использование полноценного арматурного каркаса по всей его глубине (высоте) и длине. Это обеспечивает жёсткость и монолитность конструкции на всех участках.

Для предотвращения выдавливания силами пучения, действующими на основание фундамента, последнее выполняется в форме трапеции (с нижним уширением). То есть здесь формируется площадка – анкер, исключающая возникновение подобной ситуации.

Этот вариант гарантирует требуемую стабильность функционирования фундаментов. Однако использовать его можно только при обустройстве фундаментов из бетона.

Если конструкция изготавливается с использованием блоков, кирпича или натурального камня (что исключает её внутреннее армирование), то класть боковые стены фундамента изначально требуется под углом (конструкция сужается вверх).

3. Заглубление подошвы фундамента ниже уровня промерзания.

Подобное решение, чаще всего, принимается при возведении свайных и свайно-винтовых фундаментов и позволяет полностью исключить влияние выталкивающих сил морозного пучения, но существенно увеличивает поверхность, на которую влияют ПКН.

Способы устранения негативного влияния последних рассмотрены выше.

Читайте также:  Что учитывается при составлении сметы на земляные работы

В случае промерзания грунта на всю глубину заложения фундамента, рассматриваемом в данном разделе, весьма высока вероятность того, что опоры, изменив за зиму своё положение, не примут исходного в тёплое время года. Чтобы избежать данной проблемы выполняется ростверковое соединение всех опор (свай).

В тех случаях, когда речь идёт об установке столбов для заборов, выполняется двойная жёсткая обвязка последних по верхнему и нижнему уровню. Это необходимо в силу существенных нагрузок вероятного пучения (морозного), величина которых может составлять ≤ 10 тонн.

Оптимальным считается решение смонтировать все столбы на едином ленточном монолитном фундаменте, с тщательным армированием последнего.

4. Выполнение дренажных работ.

Чем сильнее увлажнены пучинистые грунты, тем большее увеличение объёма наблюдается при их промерзании (плотность воды примерно на 10% выше плотности льда).

Это автоматически увеличивает вероятность возникновения деформаций и, соответственно, требует существенного повышения требований к выполнению работ, обеспечивающих безопасность возводимого объекта.

Удаление влаги будет способствовать снижению показателя пучинистости и, соответственно, величины сил, негативно влияющих на фундамент. Данную процедуру следует разделить на составляющие.

В первом случае, речь будет идти о защите грунта от попадания в него «верховодки» (атмосферные осадки, снеготаяние).

Решению данной задачи служит выполнение отмостков по всему периметру возводимого здания (бетон, асфальт). Их ширина должна минимум на 200-300 мм перекрывать зону обратной засыпки, чтобы исключить просачивание влаги к фундаменту.

Во втором для борьбы с обводнённостью грунтов, проводится дренаж фундамента. Это обеспечивает снижение уровня подпочвенных вод.

Классическое решение предусматривает укладку системы дренажных (перфорированных) труб в предварительно промытый и уложенный гравийный слой. Этот материал частично задерживает частицы грунта. Монтаж труб ведётся с незначительными уклонами на расчётной глубине, что позволяет собирать воду со значительной площади участка и самотёком направлять её в специальные колодцы, либо в канализационный коллектор.

moroznoye-pucheniye3.jpg

Выбирая подобное решение, следует понимать, что чисто гравийный фильтр прослужит недолго и не гарантирует защиту дренажных отверстий, имеющихся в трубах, от засорения мелкими частичками грунта.

Их прочистка — весьма трудоёмкий и довольно сложный процесс, под который заблаговременно обустраиваются на участке специальные колодцы на нужную глубину.

Чтобы увеличить сроки между плановыми чистками, используют геотекстиль, которым обёртываются трубы. Наличие подобного фильтра позволяет отказаться от обустройства фильтра гравийного.

5. Обустройство плитного фундамента

Плитные фундаменты часто именуют «плавающими». При подвижках грунтов перемещается вся плита. Поэтому на строение, возведённое на подобном основании, разрушающие и деформационные нагрузки от морозного пучения влияния не оказывают.

Обычно это ж/б монолитная армированная плита, мелкозаглубленная либо уложенная поверх грунта (глубина погружения равна нулю).

6. Утяжеление возводимой постройки.

Одним из решений, позволяющих минимизировать или полностью обнулить негативное влияние пучения грунтов, является увеличение массы постройки до значений, которые нагружают фундамент с силой, превышающей выдавливающую, которую создают пучинистые грунты при замерзании.

Поэтому тяжёлые здания на подобных грунтах строить гораздо выгоднее.

7. Утепление свайного фундамента снаружи на пучинистых грунтах

В регионах с положительными среднегодовыми температурами допустимо использование такого варианта, как утепление грунта. Использование утеплителя, уложенного в грунт, существенно снижает уровень промерзания. А в отдельных случаях полностью его исключает.

Суть метода. По всему периметру строящегося здания проводится выемка грунта на расстоянии, равном глубине промерзания в месте ведения строительства. Глубина выбирается с таким расчётом, чтобы уложенный утеплитель можно было засыпать сверху слоем непучинистого грунта толщиной ≥ 200 мм. И выполнить под него песчаную подушку не менее 100 мм.

Толщина материала выбирается с учётом климатических особенностей и его теплоизоляционных характеристик. Чаще всего для решения задачи используются пенопласт, керамзит или шлак.

Оптимальным утеплителем является экструдированный пенополистирол. При плотности выбранной марки в 35 кг/м³, его коэффициент теплопроводности равен 0,32 Вт/м°С. При 50 кг/м³, соответственно 0,36 Вт/м°С.

Этот материал отличается повышенной прочностью к сжимающим нагрузкам (рекомендован для использования в дорожном строительстве).

Использование утеплителя позволяет строить здания на мелкозаглубленных (до 500 мм) фундаментах.

Как правило, поверх утеплителя обустраивается отмостка ≥ 100 мм.

Методы, реализуемые в процессе эксплуатации

Круглогодичное отопление объекта

Средние температуры грунта под отапливаемым зданием

на 20% выше фиксируемых под неотапливаемым объектом, что способствует значительному снижению показателя пучинистости.

В качестве дополнительного способа может применяться рыхление грунта на глубину свыше 350 мм, с его последующим боронованием на 150 мм. Теплоизоляционные свойства такого грунта повышаются. В качестве дополнительного слоя утепления можно учитывать снеговой покров.

Сохранение основания в постоянно промёрзшем состоянии

При строительстве в зоне вечной мерзлоты принимаются меры для сохранения грунта в замороженном состоянии на протяжении всего периода эксплуатации. Для этого строительство ведётся на свайных фундаментах.

Остались вопросы?
Мы сможем вам помочь

Получите оптимальное решение именно под Вашу
задачу, рассчет стоимости и сроки выполнения
работ совершенно бесплатно.

Источник

Заметки инженера-строителя
Блог проектировщика

Все меры по защите от морозного пучения при проектировании и строительстве направлены на устранение этих факторов и уменьшение усилий в конструкциях сооружения при взаимодействиях его с основанием.

Морозное пучение необходимо учитывать при проектировании всех видов зданий, сооружений и их фундаментов в областях развития мерзлоты, а также при проектировании дорог.

При определении нагрузок и воздействий на основание и конструкции подземных частей сооружений воздействия, обусловленные деформациями основания при морозном пучении грунтов относят к особым воздействиям.

При проектировании фундаментов на основаниях, сложенных пучинистыми грунтами, следует учитывать возможность повышения влажности грунта за счет подъема уровня подземных вод, инфильтрации поверхностных вод и экранирования поверхности.

Расчет оснований, сложенных пучинистыми грунтами, должен выполняться в соответствии с рекомендациями норм и предусматривать проверку устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения.
Расчет устойчивости фундаментов на воздействие касательных сил морозного пучения, действующих вдоль боковой поверхности фундаментов, должен выполняться при заложении подошвы фундаментов ниже расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов.

При проектировании оснований и фундаментов должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнения пучинистых грунтов основания, а также промораживания их в период строительства. (см. СП 50-101-2004).

Методы борьбы с воздействием морозного пучения

(Как приспособить фундамент к морозному пучению грунта)

1 Рациональный выбор мест сооружения объектов на площади застройки

Для уменьшения усилий в конструкциях сооружения при взаимодействиях его с основанием, выбор мест сооружения объектов должен производиться с учётом её инженерно-геологического строения и возможных источников вредных влияний (линз слабых грунтов, старых горных выработок, карстовых полостей, внешних водоводов и др.)

2 Выбор глубины заложения фундамента с учётом глубины промерзания грунтов
(Заанкеривание фундаментов в подстилающей толще пород)

Глубина заложения оснований фундаментов большинства объектов принимается ниже глубины сезонного промерзания грунтов, и, обычно, эта мера оказывается эффективной.

О том, когда допускается строить малозаглубленые фундаменты можно прочитать здесь: https://porebrick.blogspot.com/2021/03/malozaglyblennie-fundamenti.html

3 Замена пучинистых грунтов основания на грунты, не подверженные морозному пучению

Замена пучинистых грунтов, при необходимости, должна осуществляться, как правило, на глубину, не меньшую чем нормативная глубина промерзания.

4 Теплотехнические мероприятия: предупреждение промерзания основания (изменение глубины сезонного промерзания) или сохранение его в постоянно мёрзлом состоянии

Часто выполняют следующие теплотехнические мероприятия: утепляют цоколь и отмостку (к примеру, плитами из экструзионного пенополистирола).

Изменение глубины сезонного промерзания грунтов с применением утеплителей (например, пенополистирольных плит) может значительно понизить трудоемкость, сократить сроки строительства, сэкономить ресурсы и уменьшить стоимость работ.
С целью уменьшения глубины промерзания грунта утеплитель укладывают и под отмостку, с обязательной защитой его гидроизоляцией.
Следует избегать наличия разрывов в теплоизоляции, которые создают термически проводимые пути (мостики холода) и увеличивают возможность выпучивания фундаментов.

Здесь многое зависит от тепловых потерь и от мороза на улице, так что этот метод не самый надежный.
Данные теплотехнические мероприятия должны распространяться как на период эксплуатации здания, так и на период его строительства и реконструкции.

Также, во избежание промерзания грунтов под подошвой фундаментов в подвальных и цокольных этажах недостроенных или построенных зданий без обеспечения теплового контура следует организовать временное отопление этих помещений в зимние месяцы или применение теплоизоляции.
При соответствующей необходимости (наличие пучинистых грунтов за пределами ограждающей конструкции, выполнение работ в зимнее время и др.) данные мероприятия производятся с осуществлением контроля температуры и глубины промерзания грунтов за ограждающей конструкцией при геотехническом мониторинге конструкций ограждения котлована.

5 Применение рациональных конструкций фундаментов

Конструкция фундамента выбирается в зависимости от того, какие силы морозного пучения воздействуют на фундамент:

Сборный ленточный фундамент для возводимых на пучинистых грунтах легких сооружений (например, малоэтажных зданий), вес которых не способен компенсировать касательные силы морозного пучения, может быть не рационален: при заглублении фундамента ниже глубины промерзания исключается действие нормальных сил морозного пучения, но касательные силы морозного пучения могут отсоединить верхние блоки от нижних.

Для уменьшения усилий в конструкциях сооружения от касательных сил морозного пучения при взаимодействиях его с основанием на подрабатываемых территориях при наличии в основании пучинистых грунтов и др., используют фундаменты с малой боковой поверхностью: чем большая площадь боковых поверхностей фундамента находится в контакте с промерзшим грунтом, тем сильнее воздействие касательных сил морозного пучения на него.

Сюда относится применение «плавающих» мелкозаглубленных фундаментов с малой боковой поверхностью, перемещающихся при промерзании и оттаивании вместе с грунтом, прочности которых достаточно, чтобы они не деформировались под воздействием неравномерных нагрузок от сил морозного пучения грунта.
Пример «плавающего» мелкозаглубленного фундамента с малой боковой поверхностью — монолитная плита с ребрами жесткости.

Ещё один вариант фундамента на пучинистых грунтах — анкерные сваи с монолитным ростверком. Такие сваи могут быть расширенными ниже глубины промерзания. Ростверк при этом, опираясь на сваи, предохраняет их от боковых смещений и перераспределяет нагрузки от дома. Чтобы избежать воздействия вспученного грунта, ростверк отливается с зазором от поверхности почвы, который закрывается отмосткой. Площадь поверхности сваи, передающей нагрузку на грунт, рассчитывается исходя из структуры грунта и веса здания.

6 Регулирование напряженно-деформированного состояния грунта основания и его свойств с целью улучшения его качественных характеристик (уменьшения его деформируемости, повышения несущей способности, водонасыщенности и др.)

Например, при помощи уплотнения, осушения.
В том числе, должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнения грунтов основания в период строительства.
Также применяется принудительное деформирование грунтов или приложение постоянно действующего давления в грунте путем компенсационного нагнетания в ограниченный объем грунта твердеющего раствора, путем устройства в грунте пневматических конструкций, способных расширяться в грунте, путем обжатия грунта атмосферным давлением (к примеру, вакуумированием и др.), путем обжатия грунтов домкратами при выравнивании сооружений.
Сюда же относятся и другие мероприятия, снижающие осадки и крены.

7 Принятие мер по избежанию промерзания и морозного пучения грунта в период строительства (возведения)

При проектировании оснований и фундаментов следует предусматривать мероприятия, не допускающие увлажнения пучинистых грунтов основания, а также промораживания их в период строительства.

При незапланированной остановке строительства и при консервации сооружений необходимо до наступления зимнего периода выполнить мероприятия по предотвращению деформаций и разрушений, обусловленных процессами сезонного промерзания-оттаивания пучинистых грунтов основания.

Во избежание промерзания грунтов под подошвой фундаментов в подвальных и цокольных этажах недостроенных или построенных зданий без обеспечения теплового контура следует организовать временное отопление этих помещений в зимние месяцы или применение теплоизоляции.

Не допускается укладка фундаментов на промороженный грунт основания без проведения специальных исследований замерзшего грунта. Для предотвращения деформаций и разрушения фундаментов необходимо проводить проверку устойчивости фундаментов на действие касательных и нормальных сил морозного пучения.

При устройстве фундаментов в зимний период для предохранения грунтов от промерзания следует устраивать временные теплоизоляционные покрытия, параметры которых определяются в соответствии с теплотехническим расчетом.

К мероприятиям, направленным на уменьшение усилий в конструкциях сооружения при взаимодействиях его с основанием относятся, в том числе, и регулирование сроков строительства — обоснованная скорость и последовательность возведения отдельных частей сооружения, а также регулирование сроков замоноличивания стыков сборных и сборно-монолитных конструкций.

8 Предотвращение смерзания фундаментов с грунтом и уменьшение усилий от горизонтальных деформаций оснований

9 Учёт влияния окружающей застройки

Одним из мероприятий по уменьшению усилий в конструкциях сооружений при взаимодействии его с основанием является устройство разделительных стенок между существующими объектами и возводимым сооружением.

10 Учёт неоднозначности и колебаний температуры и влажности окружающей среды и прилегающих к сооружению объектов

Это особенно характерно для больших в плане сооружений — см. иллюстрацию выше.

Так, например, необходимо учитывать, что стены здания образуют теневую и солнечную стороны и оттаивание грунта под пятном здания и вблизи его происходит неравномерно:

Весной на солнечной (южной) стороне, снег сходит раньше, чем на северной. Соответственно и грунт оттаивает раньше.
Сначала снег сходит с той стороны, где Солнце находится в зените (с юга), затем — со стороны захода Солнца (с запада), далее со стороны восхода (с востока) и затем с ночной стороны — северной.
Таким образом получается, что если на северной стороне грунт еще заморожен, то на южной он уже оттаял и просел, что может привести к существенной разности осадок.

Это относится и к суточным колебаниям температур.
Например, когда ночью наблюдается отрицательная температура, а днём на солнце плюсовая, то северная сторона еще относительно стабильна, а на южной стороне вода растаявшего снега проникает в почву: ночью, при её замерзании, грунт вспучится, а днём, при положительной температуре, грунт осядет. Это также может привести к существенной разности осадок.

11 Учёт сейсмичности района строительства

Глубину заложения фундаментов в грунтах, относимых по их сейсмическим свойствам согласно СП 14.13330 к категориям I и II, принимают такой же, как и для фундаментов в несейсмических районах.

На площадках, сложенных грунтами категории III по сейсмическим свойствам, необходимо предусматривать мероприятия по улучшению строительных свойств грунтов основания до начала строительства.

2 комментария:

Гл.1. Общие положения
Ст.1. Цели принятия настоящего ФЗ
Ст.2. Основные понятия
Ст.3. Сфера применения настоящего ФЗ
Ст.4. Идентификация ЗиС
Ст.5. Обеспеч-ие соответствия безопасн-ти ЗиС, а также связанных со ЗиС процессов проект-ия (включая изыскания), стр-ва, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса) треб-иям настоящего ФЗ
Ст.6. Документы в области стандартизации, в результате применения которых обеспечивается соблюдение требований настоящего ФЗ
Гл.2. Общие треб-ия безопасн-ти ЗиС, а также связанных со ЗиС процессов проект-ия (включая изыскания), стр-ва, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса)
Ст.7. Треб-ия механической безопасн-ти
Ст.8. Треб-ия пожарной безопасн-ти
Ст.9. Треб-ия безопасн-ти при опасных природных процессах и явлениях и (или) техногенных воздействиях
Ст.10. Треб-ия безопасных для здоровья человека условий проживания и пребывания в зданиях и сооружениях
Ст.11. Треб-ия безопасн-ти для пользователей ЗиС
Ст.12. Треб-ия доступности ЗиС для инвалидов и других групп населения с ограниченными возможностями передвижения
Ст.13. Треб-ия энергетической эффективности ЗиС
Ст.14. Треб-ия безопасного уровня воздействия ЗиС на окружающую среду
Гл.3. Треб-ия к результатам инженерных изысканий и проектной документации в целях обеспеч-ия безопасн-ти ЗиС
Ст.15. Общие треб-ия к результатам инженерных изысканий и проектной документации
Ст.16. Треб-ия к обеспеч-ию механической безопасн-ти здания или сооружения
Ст.17. Треб-ия к обеспеч-ию пожарной безопасн-ти здания или сооружения
Ст.18. Треб-ия к обеспеч-ию безопасн-ти ЗиС при опасных природных процессах и явлениях и техногенных воздействиях
Ст.19. Треб-ия к обеспеч-ию выполнения санитарно-эпидемиологических требований
Ст.20. Треб-ия к обеспеч-ию качества воздуха
Ст.21. Треб-ия к обеспеч-ию качества воды, используемой в качестве питьевой и для хозяйственно-бытовых нужд
Ст.22. Треб-ия к обеспеч-ию инсоляции и солнцезащиты
Ст.23. Треб-ия к обеспеч-ию освещения
Ст.24. Треб-ия к обеспеч-ию защиты от шума
Ст.25. Треб-ия к обеспеч-ию защиты от влаги
Ст.26. Треб-ия к обеспеч-ию защиты от вибрации
Ст.27. Треб-ия по обеспеч-ию защиты от воздействия электромагнитного поля
Ст.28. Треб-ия к обеспеч-ию защиты от ионизирующего излучения
Ст.29. Треб-ия к микроклимату помещения
Ст.30. Треб-ия безопасн-ти для пользователей ЗиС
Ст.31. Требование к обеспеч-ию энергетической эффективности ЗиС
Ст.32. Треб-ия к обеспеч-ию охраны окружающей среды
Ст.33. Треб-ия к предупреждению действий, вводящих в заблуждение приобретателей
Гл.4. Обеспеч-ие безопасн-ти ЗиС в процессе стр-ва, реконструкции, капитального и текущего ремонта
Ст.34. Треб-ия к строительным материалам и изделиям, применяемым в процессе стр-ва ЗиС
Ст.35. Треб-ия к строительству ЗиС, консервации объекта, стр-во которого не завершено
Гл.5. Обеспеч-ие безопасн-ти ЗиС в процессе эксплуатации, при прекращении эксплуатации и в процессе сноса (демонтажа)
Ст.36. Треб-ия к обеспеч-ию безопасн-ти ЗиС в процессе эксплуатации
Ст.37. Треб-ия к обеспеч-ию безопасн-ти ЗиС при прекращении эксплуатации и в процессе сноса (демонтажа)
Гл.6. Оценка соответствия ЗиС, а также связанных со ЗиС процессов проект-ия (включая изыскания), стр-ва, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса)
Ст.38. Общие положения об оценке соответствия ЗиС, а также связанных со ЗиС процессов проект-ия (включая изыскания), стр-ва, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса)
Ст.39. Правила обязательной оценки соответствия ЗиС, а также связанных со ЗиС процессов проект-ия (включая изыскания), стр-ва, монтажа, наладки и утилизации (сноса)
Ст.40. Правила обязательной оценки соответствия ЗиС, а также связанных со ЗиС процессов эксплуатации
Ст.41. Правила добровольной оценки соответствия ЗиС, а также связанных со ЗиС процессов проект-ия (включая изыскания), стр-ва, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса)
Гл.7. Заключительные положения
Ст.42. Заключительные положения
!
Ст.43. О внесении изменения в ФЗ "О техническом регулировании"
Ст.44. Вступление в силу настоящего ФЗ

Читайте также:  Общие требования к гидроизоляции и упрочнению

Источник

Защита фундаментов и подземных коммуникаций от деформаций морозного пучения

Достаточно часто после окончания зимнего сезона на фасадах и цоколях коттеджей появляются трещины, перекашиваются дверные коробки или появляются щели в оконных рамах. Причиной этих неприятностей в большинстве случаев является подвижка оснований фундаментов, вызванная силами морозного пучения грунта, которые возникают в результате увеличения объема грунта при его замерзании.

Практически все грунты (кроме скальных) могут подвергаться морозному пучению, но в наибольшей степени этот недостаток присущ глинистым грунтам (суглинки, глины, супеси, мелкие и пылеватые пески), а также пескам, содержащим пылевато-глинистые частицы. Пески гравелистые, крупные и средние, не содержащие пылевато-глинистых частиц, считаются непучинистыми.

Как уже отмечалось, морозному пучению подвергаются грунты, содержащие мельчайшие пылеватые и глинистые частицы. По сравнению с крупными и средними песками, эти частицы очень хорошо связывают воду. При замерзании насыщенная водой масса значительно увеличивается в объеме, начинает давить на находящиеся в грунте конструкции и выталкивать их из земли.

Деформации морозного пучения — результат воздействия на конструкцию так называемых нормальных и касательных сил. Первые возникают под подошвой фундамента в результате замерзания и увеличения объема пучинистого грунта, вторые — из-за вертикального смещения грунта, примерзшего к боковым поверхностям фундамента или к стенам подвала. Кроме того, увеличившийся в объеме замерзший грунт начинает давить перпендикулярно поверхности стен подвалов, вызывая деформацию фундаментов в горизонтальном направлении.

Процесс пучения усиливается при увеличении влажности пучинистых грунтов в результате атмосферных осадков (в частности, обильных осенних дождей), при капиллярном поднятии влаги и повышении уровня грунтовых вод.

В Подмосковье 80 % всех грунтов относится к категории пучинистых, а глубина их промерзания в зимнее время может достигать 1,4 м. Поэтому защита фундаментов, труб, проложенных под землей, площадок, покрытых асфальтом или плитками, а также подъездов к гаражам от деформаций, вызванных силами морозного пучения, является насущной необходимостью.

Для уменьшения воздействия сил морозного пучения на подземные конструкции при строительстве и ремонте дома рекомендуется выполнить следующие мероприятия (табл. 1).

Причины, вызывающие деформации конструкций Конструктивное решение
Воздействие нормальных сил морозного пучения на подошву фундамента Устройство подсыпки (1) толщиной 100-200 мм под подошву фундамента из непучинистого грунта: гравелистого, крупного или средней крупности песка, гравия, щебня или песчано-щебеночной смеси (песок 40 %, щебень 60 %)
Воздействие касательных сил морозного пучения на боковые поверхности фундаментов и стен подвалов Устройство обмазки (2) боковой поверхности фундаментов и стен подвалов, уменьшающей их шероховатость и силы сцепления со смерзшимся пучащимся грунтом на глубину промерзания.
Обратная засыпка (3) пазух фундамента на всю глубину промерзания непучинистым грунтом; ширина засыпки по низу выемки должна быть не менее 0,5 м.
Увлажнение пучинистого грунта атмосферными осадками Устройство отмостки (4) с уклоном 3-5 % в сторону от дома, ширина которой превышает ширину выемки для обратной засыпки
Увеличение влажности пучинистого грунта из-за повышения уровня грунтовых вод Устройство дренажа (5) для понижения уровня грунтовых вод и их отвода от фундамента
Заиливание непучинистых грунтов пылевато-глинистыми частицами Защита песчаной подсыпки от проникновения в нее частиц пучинистых грунтов специальными фильтрующими материалами (6)

Защита фундаментов и стен подвалов от деформаций морозного пучения

При возведении зданий на пучинистых грунтах необходимо под основанием фундамента устроить подушку из промытого песка, гравия или гравелисто-щебеночную подсыпку. Основание из этих непучинистых материалов будет препятствовать воздействию на подошву фундамента нормальных (выталкивающих) сил морозного пучения. Следует отметить, что при повышении уровня грунтовых вод (в осенний период, а также во время таяния снегового покрова) подсыпка оказывается окруженной водой, насыщенной частицами пылевато-глинистого грунта. Мигрируя вместе с водой, эти частицы проникают в подсыпку и засоряют ее, постепенно превращая непучинистый грунт в пучинистый. В результате после нескольких лет эксплуатации фундамент вновь оказывается стоящим на грунте, деформирующемся при замерзании. Предотвратить заиливание подсыпки позволяет использование специальных фильтрующих материалов (стеклохолст, <Тайпар> и т.п.), хорошо пропускающих воду, но препятствующих проникновению мельчайших пылевато-глинистых частиц в песчаную подушку.

Для уменьшения воздействия на фундамент касательных сил пучинистый грунт, соприкасающийся с вертикальными поверхностями фундамента или со стенами подвала, рекомендуется заменить непучинистым. Обратную засыпку, которая выполняется по всему периметру здания, необходимо (как и в предыдущем случае) защитить слоем фильтрующего материала (рис. 1).

  1. фундамент
  2. обратная засыпка из непучинистого грунта
  3. фильтрующий материал
  4. существующий пучинистый грунт

Значительное увлажнение пучинистых грунтов приводит к тому, что при замерзании они увеличиваются в объеме намного больше, чем грунты с меньшей влажностью. Это влечет за собой возрастание уровня деформаций, и, как следствие, — необходимость более серьезной защиты фундаментов от воздействия сил морозного пучения. Одним из путей уменьшения активности пучинистых грунтов является устройство дренажа, позволяющее понизить влажность грунта за счет снижения уровня грунтовых вод.

Традиционная конструкция представляет собой систему дренажных труб, размещенных в слое промытого гравия, задерживающего частицы грунта. Трубы укладывают с небольшим уклоном, обеспечивающим сток воды в специальный колодец или канализацию. Несмотря на наличие гравийного фильтра, в процессе эксплуатации дренажной системы происходит постепенное засорение дренажных отверстий частицами грунта. Прочистка дренажа — процесс достаточно трудоемкий, требующий устройства специальных колодцев. Предотвратить засорение системы можно путем укладки вокруг дренажных труб фильтрующего материала (<Тайпар> или стеклохолст), не пропускающего самые мелкие частицы и обеспечивающего эффективную работу дренажной системы на протяжении длительного времени (рис. 2).

  1. существующий фундамент
  2. дренажные трубки
  3. фильтрующий материал
  4. промытый гравий

При наличии фильтрующего материала укладывать слой гравия вокруг дренажных трубок не обязательно.

Защита конструкций от деформаций морозного пучения путем утепления грунтов

Утепление оснований фундаментов

Рассмотренные мероприятия дают возможность уменьшить воздействие сил морозного пучения, но не ликвидировать их причину. Исключить морозное пучение грунтов позволяет устройство теплоизоляции вокруг здания. Сущность этого способа заключается в том, что находящийся около здания грунт защищается теплоизоляционными материалами от промерзания и тем самым ликвидируется причина, вызывающая морозное пучение.

Для устройства теплоизоляции материала используют утеплители, способные сохранять необходимые теплозащитные качества во влажной среде и воспринимать нагрузки от расположенных над ними конструкций. Этим требованиям в наибольшей степени отвечает экструдированный пенополистирол различных марок.

  1. стена подвала
  2. песчаная подсыпка толщиной 200 мм
  3. экструдированный пенополистирол
  4. песчано-гравийная засыпка толщиной 300 мм

Немаловажное значение имеет тот факт, что предлагаемая технология может быть реализована как при возведении новых домов, так и в процессе эксплуатации существующих построек, причем размещение теплоизоляционного материала по периметру здания позволяет не только защитить грунт от промерзания, но и утеплить подвальные помещения (рис. 3).

Грунт вокруг дома выкапывают на глубину 0,5-0,6 м. Размеры выемки должны обеспечить укладку утеплителя шириной не менее 1,2 м. После этого на дно траншеи насыпают слой промытого песка толщиной не менее 200 мм, устраивают небольшой уклон песчаной подушки в сторону от фундамента и тщательно утрамбовывают. На песок укладывают теплоизоляционные плиты из экструдированного пенополистирола. Толщина плит принимается в зависимости от коэффициента теплопроводности утеплителя (табл. 2).

Коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/м °С 0,03 0,035 0,04 0,045 0,05
Толщина утеплителя не менее, мм 60 70 80 90 100

  1. наружные стены дома
  2. утепление из экструдированного пенополистирола по периметру дома
  3. дополнительное утепление экструдированным пенополистиролом в зоне наружных углов

Не следует забывать, что потери тепла через наружные углы здания значительно превышают потери через гладь стены, поэтому в зоне углов необходимо предусмотреть дополнительное утепление. Для этого на расстоянии 1,5-2 м от угла укладывают утеплитель толщиной в 1,4-1,5 раза большей, чем приведена в таблице (рис. 4).

Затем утеплитель засыпают слоем песка или гравия толщиной не менее 300 мм до поверхности грунта. Такое утепление будет препятствовать промерзанию грунта и появлению сил морозного пучения.

Утепление основания крыльца

  1. песчаная или гравийная подсыпка толщиной 400 мм
  2. экструдированный пенополистирол
  3. слой песка толщиной 50-100 мм
  4. лестница

Много неприятностей владельцам загородных домов доставляют сезонные деформации крыльца и лестницы при входе в дом. Причиной этого является морозное пучение грунта, вызывающее выпирание относительно легкой конструкции лестницы. Кроме того, основание крыльца или лестницы находится на глубине меньшей, чем подошва фундамента, поэтому силы морозного пучения вызывают особенно сильные деформации этих конструкций. Наиболее радикальным способом защиты крыльца от выпирания является защита его основания от промерзания (рис. 5).

Для этого делают выемку на 700 мм глубже подошвы крыльца или лестницы. На дне выемки устраивают песчаную подсыпку толщиной не менее 400 мм из промытого песка или гравия. На уплотненное основание укладывают плиты экструдированного пенополистирола, толщина которых принимается в соответствии с вышеприведенной таблицей. Поверх утеплителя насыпают слой песка не менее 50 мм, на который устанавливается лестничный марш или крыльцо. Для защиты основания от промерзания утеплитель должен выступать за границы крыльца на 1,2 м.

Защита подъездов к гаражу от деформаций, вызванных морозным пучением грунтов

  1. песчаная или гравийная подсыпка толщиной 100-200 мм
  2. экструдированный пенополистирол
  3. слой песка толщиной 50 мм
  4. засыпка из песка и грунта
  5. бортовой камень
  6. покрытие дороги (асфальт, плиты)
  7. песчаная подсыпка толщиной 200 мм

На подъезде к гаражу в результате морозного пучения грунтов могут появиться неровности, мешающие нормальному открыванию ворот. Площадка перед гаражом постоянно очищается от снега, поэтому земля промерзает на большую глубину, что влечет за собой увеличение уровня деформаций грунта, вызванных силами морозного пучения. Предотвратить эти явления можно путем устройства теплоизоляции под дорогой, ведущей к гаражу. Для этого под площадкой или дорогой выкапывают небольшой котлован глубиной около 400 мм. Его ширина с каждой стороны должна быть на 1,2 м больше ширины дороги (рис. 6).

На дне котлована устраивают песчаную или гравийную подсыпку толщиной не менее 100-200 мм, на которую укладывают плиты из экструдированного пенополистирола требуемой толщины. Следует отметить, что, помимо способности сохранять высокие теплозащитные характеристики в грунтовой среде, экструдированный пенополистирол является материалом, способным воспринимать достаточно большие нагрузки, в частности от асфальтового покрытия дороги и машины, стоящей на нем.

Утеплитель, находящийся под полотном дороги, засыпают дополнительным слоем песка толщиной 200 мм, по которому укладывают покрытие из плит или асфальта. На песчаной подсыпке можно установить бортовой камень, заглубив его в песок приблизительно на 200 мм. Утеплитель, расположенный вне эксплуатируемого покрытия, засыпается слоем песка (20-30 мм), после чего выемка заполняется грунтом и выравнивается.

Защита трубопроводов от промерзания

  1. песчаная или гравийная подсыпка толщиной 200 мм;
  2. экструдированный пенополистирол
  3. слой песка толщиной 30 мм
  4. обратная засыпка песком и грунтом
  5. покрытие площадки
  6. песчаная подсыпка

Как правило, трубопроводы инженерных коммуникаций (водопровод и канализация) прокладывают ниже уровня промерзания грунта. Однако на входе в дом участки трубопроводов поднимаются ближе к поверхности и оказываются на глубине промерзания, поэтому эту зону необходимо утеплить.

Устройство траншей глубиной 1,5-2 м для прокладки трубопроводов с последующей обратной засыпкой занимает много времени и является достаточно трудоемким процессом. Уменьшить глубину заложения коммуникаций можно путем устройства теплоизоляции, защищающей трубы и прилегающий к ним участок грунта от замерзания (рис. 8). Помимо этого, утепление трубопроводов в пучинистых грунтах, имеющих небольшую глубину заложения, позволит защитить трубы от деформаций грунта, вызванных силами морозного пучения.

  1. песчаная или гравийная подсыпка толщиной 100 мм
  2. изолируемые трубы
  3. гравийно-песчаная смесь толщиной 100 мм
  4. экструдированный пенополистирол
  5. засыпка песком, гравием или грунтом

Следует отметить, что эти работы можно производить не только в процессе прокладки новой линии, но и во время функционирования существующей.

Для устройства теплоизоляции необходимо выкопать траншею под будущий трубопровод или вдоль существующего. При этом следует учитывать, что каждый грунт имеет свой угол естественного откоса. Во избежание постоянной обсыпки земли в траншею необходимо выполнить уклон стенок (рис. 9) в соответствии с рекомендациями, приведенными в таблице 3.

Грунты Соотношение h/a при глубине траншеи менее 1,5 м Угол между направлением откоса и горизонталью, a , град
Песчаные и гравелистые влажные 1:0,67 56
Супесь 1:0,25 63
Суглинок 1:0 90
Глины 1:0 90
Лессы и лессовидные сухие 1:0 90

На дне отрытой траншеи устраивают утрамбованную песчаную или гравийную подсыпку толщиной около 100 мм, укладывают на нее изолируемые трубы и закрывают их слоем песка или гравия (не менее 100 мм), на который (после утрамбовки) кладут плиты экструдированного пенополистирола. Сверху утеплитель засыпают песком или гравием (20-30 мм), а затем грунтом.

Существующие трубопроводы можно утеплить, расположив теплоизоляционные плиты не только сверху, но и по бокам (рис. 10), а при прокладке новых инженерных коммуникаций их рекомендуется поместить в теплозащитный канал из экструдированного пенополистирола (рис. 11). Также можно использовать изоляцию тех мат.

  1. песчаная или гравийная подсыпка толщиной 100 мм
  2. изолируемые трубы
  3. гравийно-песчаная смесь толщиной 100 мм
  4. экструдированный пенополистирол
  5. засыпка песком, гравием или грунтом

Для обеспечения надежности теплоизоляции плиты утеплителя, образующие теплоизоляционный канал, желательно соединить друг с другом при помощи шурупов.

Экструдированный пенополистирол, применяемый для утепления фундаментов и трубопроводов, проложенных в грунте

Источник

Как предотвратить промерзание фундамента?

Промерзание фундамента – головная боль хозяев оснований традиционного типа. Возведение частного особняка невозможно без качественной основы. Она должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать нагрузки и вес всего помещения. В современном малоэтажном строительстве используется несколько типов основ. Отличаются они по материалам закладки, конструкции и формам. Традиционными видами считаются ленточные и монолитные плитные. Их использовали на протяжении многих веков. Более современными являются винтовые спиралевидные изделия и забивные аналоги. Спрос на данные конструкции постоянно растет. Обусловлена подобная популярность надежностью и долговечностью таких основ.

Факторы, вызывающие промерзание фундамента

Несмотря на универсальность свай, их закладка требует учета ряда параметров. Любое сооружение подвержено воздействию различных агрессивных факторов. Поэтому кроме прочности они должны быть стойкими к подобным воздействиям. Важный критерий – влагостойкость основ. Повышенная влажность вызывает разрушительные процессы. Касается это не только бетонных монолитов, но и винтовых металлических труб. Кроме этого серьезным требованием к любому виду стройматериалов считается морозостойкость. Промерзание фундамента грозит необратимыми последствиями. Мерзлые стройматериалы быстро повреждаются. Они не выдерживают нагрузок, стремительно разрушаясь. Конечным результатом этих процессов является обвал или деформация помещений.

Учитывая особенности российского климата, промерзание фундамента рассматривается как серьезная опасность. Профильные инженеры думают об этой проблеме еще перед началом строительства. Отрицательные температуры пагубно влияют на винтовые трубы или их бетонные аналоги. Важно подумать над данным вопросом еще на этапе проектирования. Грамотный специалист заранее предусматривает опасность низких температур, принимая все необходимые меры, чтобы не допустить такой процесс. Показателем замерзания бетонного монолита считается 20-процентное проникновение холода в толщу стройматериала. Особенно опасны участки с повышенной влажностью. В такой почве процесс обледенения проходит быстрее.

Промерзание фундамента: видимые признаки

Существует несколько очевидных признаков, показывающих промерзание фундамента. Бетонные сваи снаружи меняют цвет. Они темнеют, обретая голубоватый оттенок. Внутри такого стройматериала образовываются кристаллы льда. Тревогу следует бить и в случае образования инея. Он проступает на начальной стадии замерзания. Также иней свидетельствует о наличии повышенной влажности в бетонных изделиях. Важным признаком может быть и появление жилистости. На бетонных поверхностях образовывается заметная сетка “морщин”. Свидетельствует она уже о произошедшем замерзании. Процесс будет продолжаться до повреждения более глубоких слоев ж/б-столбов.

Глубина замерзания

Любой стройматериал перед закладкой требует выполнения определенных подготовительных работ. Прежде всего необходимо проведение геолого-геодезических изысканий. Профильные специалисты прежде всего исследуют особенности участка. Они тщательно изучают земельные пласты, определяют глубину залегания грунтового водоносного горизонта. Важным параметром принято рассматривать предварительное установление глубины мерзлого слоя. В зависимости от данного показателя выбирается тип конструкции вместе с материалами исполнения. Глубина будущего сооружения может быть:

  • нормальной;
  • опасной;
  • критической.

При нормальной глубине холод проникает в конструкцию. Затронет он поверхностные слои бетонных стержней. Хотя разрушительным такое промерзание фундамента не является. Опасная глубина требует выполнение теплоизоляционных работ. Даже если использованный стройматериал продержится несколько сезонов, со временем мороз причинит ему значительный вред. Критической специалисты называют глубину, когда закладка выполнена неправильно. Эксплуатировать помещения на такой базе недопустимо. Поэтому они подлежат демонтажу.

Причиной замерзания практически всегда считаются ошибки, допущенные проектировщиками, производителями или мастерами. Глубина котлована должна быть рассчитана правильно. Касается это как монолитных или ленточных, также и свайных основ. Мерзлый грунт представляет серьезную опасность для строений. Следовательно, к вопросу необходимо подходить профессионально. Любое отклонение или неточность приводит к необратимым процессам. Поэтому в проектной документации всегда указываются необходимые параметры. Закладка выполняется с учетом данных показателей.

Решение ошибок возможно единственным путем. Это полная откопка основы. Затем специалисты осуществляют теплоизоляцию конструкции по периметру. В конце выполняется присыпка землей. Замерзание может быть частичным или полным. Не всегда оно является критическим. Это означает, что демонтировать сооружение необязательно. Однако некоторые недобросовестные производители не выдерживают полный цикл затвердевания бетонных заготовок или монолита. Поэтому начинается разрушение. Следовательно, выбирать поставщика стройматериалов следует тщательно. Только добросовестные производители могут предоставить гарантированно качественные и прочные изделия, обладающие соответствующей морозостойкостью.

Серьезные последствия, вызванные воздействием отрицательных температур, невозможно исправить. Разрушение бетонных или металлических конструкций, вызванные морозом, считается необратимым процессом. Поэтому задача грамотных инженеров заключается в недопущении описанных выше процессов. Следовательно, если вы планируете строительство частного особняка, лучше обратиться к профессионалам, хорошо разбирающимся в современных строительных технологиях. Игнорирование проблемы приведет к непоправимым результатам.

Распространенные ошибки, вызывающие промерзание фундамента

Малоэтажное домостроение является быстроразвивающимся направлением строительства. Все больше горожан старается выбраться за город. Для этого они возводят частные особняки. Однако многие будущие домовладельцы не задумываются о нюансах такого строительства. Особенно это касается прочности и долговечности базиса строения. Для них промерзание фундамента не представляет опасности. Часто встречаются случаи, когда в подобные конструкции проводят отопительные трубы. Результатом является скопление конденсата. Образовавшаяся влажность проникает внутрь, вызывая промерзание фундамента. Со временем такой процесс перерастает в образование трещин.

Некачественная наружная облицовка цоколя также считается серьезной проблемой. Это может быть металлический или виниловый сайдинг. Используют домовладельцы и керамику, забывая об обязательной теплоизоляции. Замерзание вызывает выпадение облицовочных стройматериалов. Встречаются в практике случаи, когда обледенение происходит снаружи. Внутренние слои при этом остаются в прежнем состоянии. Происходит подобное достаточно редко. Специалисты не считают данное явление опасным. Поэтому если домовладелец заметит лед в особо морозные дни, беспокоиться не стоит.

Утепление

Существует единственно правильный метод защиты свайной или монолитной конструкции от обледенения. Это качественное утепление. Используется для данной работы:

  • минвата;
  • песчано-цементная штукатурка;
  • полимерные материалы.

Перечисленные утеплители обладают своими преимуществами. Выбор зависит от конкретных обстоятельств. Прежде, чем приступить к теплоизоляционным работам, необходимо тщательно высушить бетонный раствор. Подобные конструкции не выдерживают воздействия влажности. Особенно это касается блочных вариантов. Образовавшийся конденсат вызывает быстрое вымораживание блоков. Они легко сдвигаются, разрушая общую кладку. Со временем некоторые из них просто выпадают. Единственным решением данной проблемы будет создание армированного пояса. Связана подобная работа с огромными расходами. Следовательно, домовладельцу придется сильно раскошелиться.

Как заметить промерзание фундамента?

Если происходит замерзание, полы становятся особенно холодными. В углах особняка может появиться влага. Решение проблемы невозможно без определения причин. Более 50 процентов фактов замерзания вызвано особенностью грунта. Большинство участков расположено на глинистой почве. Такая земля пучится и постоянно деформируется. Это довольно частое изменение объема в зависимости от сезонности. Для этих участков лучшим выбором считается свайный вариант. Закладывается он с использованием забивных ж/б-столбов или их винтовых металлических аналогов. Важным фактором является правильное определение глубины замерзания, чтобы подобрать изделия соответствующей длины.

Любой вид свай требует тщательной теплоизоляции. Выполняется она профильными специалистами, отлично разбирающимися в данной сфере. Неправильное утепление может привести к их постепенному разрушению под воздействием минусовых температур. Металлические трубы обрабатываются дополнительно антикоррозионными составами. Они предотвращают образование ржавчины. Установленная на правильном уровне свайная база с качественной теплоизоляцией прослужит долго, не требуя дополнительных ремонтных работ.

Глинистая земля под воздействием мороза уплотняется. Поэтому установленные сваи необходимо забетонировать. А прочная обвязка таких столбов защитит строение от деформации. Теплоизоляцию необходимо выполнить с обеих сторон. Наружное утепление цоколя свайных основ осуществляется с помощью плит пенополистирола. Отличается такой стройматериал увеличенной прочностью. Экструдированный пенополистирол влагонепроницаемый утеплитель. Обладает он низкой теплопроводностью. Используется теплоизолятор специально для заглубленных в землю конструкций.

Необходимость утепления

Благодаря грамотно выполненной теплоизоляции предотвращается появление конденсата. Влажность считается злейшим врагом сооружений любого типа. Кроме снижения теплопотерь она предотвращает намокание отдельных элементов помещения. Металлические сваи не подвержены коррозии. Недостатком их бетонных аналогов является опасность пропитывания водой. Данное явление приводит к образованию грибковых колоний. Появляется плесень, разрушающая структуры стройматериала. Зимой жидкость замерзает. При расширении бетонные изделия “взрываются” изнутри. Это создает опасность всему сооружению. Следовательно, утепление считается единственной мерой защиты особняков.

Монтаж свай

Установка ж/б свай – сложный процесс, требующий от мастеров профессионализма и опыта. Необходимо выполнить конструкторский расчет, позволяющий правильно выбрать железобетонные изделия. Длина изделий определяется с учетом точки обледенения. Определяется она с помощью специальной таблицы и географического месторасположения участка. Потребуются и результаты лабораторных исследований грунта. Такие данные позволяют специалистам правильно выбрать тип основы. Свайное поле проектируется с учетом специфики будущего сооружения. Расстояние между стержнями должно быть одинаковым.

Производство качественных ж/б свай происходит в строгом соответствии с нормами ГОСТ. Армирующий каркас выполняется правильно. Важным этапом является пропарка изделий. Сопровождается такой стройматериал паспортом качества. Выбирая сваи, необходимо уделить внимание показателю морозостойкости. Это значимый параметр, от которого зависит долговечность будущего сооружения. Водонепроницаемость также является важным параметром, предопределяющим стойкость изделий. Повышенная влажность считается причиной быстрого обледенения свай. Перечисленные нормы прописаны в ГОСТ. Каждый добросовестный производитель обязан указывать их в сопроводительной документации.

После бережной доставки ж/б стержней на стройплощадку, выполняется разметка участка. Используется специальное геодезическое оборудование. Специалисты руководствуются проектной документацией свайного поля. Ошибки при такой работе недопустимы. Неправильно распределенные нагрузки вызывают трещины. Забивка выполняется с применением спецтехники. Каждый железобетонный стержень устанавливается вертикально. В случае отклонения они теряют несущую способность. Для проверки горизонтального положения используется нивелир. Заменить его можно лазерным уровнем.

Опытный инженер внимательно следит за глубиной забивки. Отклонение от нормативов, указанных в проектной документации, приведет к дополнительным расходам. Лишнее заглубление стержня потребует наращивания. А недостаточная глубина повторной доставки на стройплощадку дорогостоящего оборудования. После завершения забивки выполняется ростверк. Прежде всего готовится опалубка. Необходимо обустроить арматурный каркас. Морозное пучение грунта – серьезная проблема, требующая особого внимания. Данное явление может деформировать все помещение. Поэтому необходима откопка почвенно-растительного слоя по периметру ростверка. Подобным образом он освобождается от земли и надежно защищается от замерзания. Следующий этап – бетонирование и уплотнение раствора вибратором. Утрамбовка предотвращает появление полостей в стройматериале. В подобных полостях скапливается влага, вызывающая коррозию армокаркаса. Она вызывает также промерзание фундамента с его последующим разрушением.

Винтовые сваи

Выбор и установка винтовых, спиралевидных стержней осуществляется по аналогичному принципу. Учитываются нагрузочные способности металлических изделий. Необходимо заранее рассчитать общий вес будущего сооружения. Проектировщики выполняют детальную разметку. Следует правильно рассчитать количество стержней. Длина данных изделий определяется с учетом точки замерзания грунта. Недопустима установка стержней, не обработанных специальным антикоррозионным составом. Металл подвержен риску образования ржавчины, вызывающей его постепенное разрушение.

Утепление винтово-свайных основ выполняется разными способами. Наиболее распространенным является устройство цоколя. Он закрывает пространство, образованное между стержнями и первым этажом сооружения. Возвести цоколь можно из кирпичной кладки. Затем выполняется двустороннее утепление. Благодаря этому помещение надежно защищается от проникновения холодных масс. Грамотно спроектированная и выполненная теплоизоляция сохранит особняк от воздействия отрицательных температур, продлит эксплуатационный срок и поможет создать комфортный микроклимат изнутри.

Выбор подрядчика

Только профильная компания, обладающая соответствующей лицензией, может гарантировать будущему домовладельцу выполнение всех перечисленных этапов профессионально, в точном соответствии с действующими нормативами. Обращаясь в Эндбери, заказчик получает ряд преимуществ. Эта компания имеет собственное предприятие по производству ж/б свай. А комплексные услуги по закладке свайных конструкций, освобождает клиентов от необходимости обращения в разные компании. Команда профессионалов выполнит все работы, начиная с проектирования, завершая монтажом и теплоизоляцией основ разной сложности. Здесь можно заказать и закладку монолитных основ с использованием традиционных технологий. Многолетний опыт специалистов помогает решать особо сложные задачи. Воспользовавшись нашими услугами, вы получите добротный особняк, выдерживающий любые температурные перепады или морозы.

Вы сможете забыть о проблеме промерзания, обратившись в Эндбери. Мы используем для производства бетон класса b30. А этот класс, как известно, не только превышает требования ГОСТ, но и характеризуется повышенной морозостойкостью.

Источник

Adblock
detector