Повреждение фундамента морозным пучением грунта, как основания дома (здания), происходит по причине увеличения его в объёме. Данный процесс вызван одновременно двумя процессами, происходящими на глубине промерзания грунта: скопление воды и наличие отрицательной температуры в основании фундамента, что приводит к увеличению в объёме мокрого и замершего основания (особенно глиняного) в результате чего возникают силы пучения, которые оказывают физическое воздействие на фундамент и стены.
Вода, находящая в основании фундамента, замерзает при наступлении отрицательных температур и расширяется в своём объёме, чем её образуется больше, тем сильнее будет подниматься намокший грунт (основание), превращаясь в лёд. При наступлении положительной температуры воздуха, лёд начинает таять и грунт начинает проседать тем самым вызывая процесс «Пучение». В связи с тем, что грунт в основании не везде является однородный в своей массе, то проседание происходит не равномерно. Как результат воздействие на фундамент производиться также неравномерно, что влечёт за собой деформации. Наблюдать данные дефекты можно как правило в весенний период: трещины плитного и ленточного фундамента, трещины по стенам и т.д.
Морозное пучения отсутствует, например, в пористых грунтах т.е. когда вода сама уходит ниже глубины промерзания. А вот на глиняных грунтах, особенно с песчаными прослойками, насыщенных водой эта проблема будет одна из основных которую предстоит решить собственнику здания для дальнейшей его безопасной эксплуатации.
Первый шаг к строительству качественного объекта выступает проведение инженерно – геологических изысканий, что даст следующую информацию:
- тип грунта именно на Вашем участке и его способность к пучению;
- уровень грунтовых вод и их наличие.
Конечно самым эффективным методом борьбы с «Пучением грунта» является устройство основания под фундамент ниже уровня промерзания (монтаж свай, копка котлована, большой объём работ по бетонированию и армированию, устройство цокольного этажа). Но эти меры требует значительных финансовых затрат.
- Забайкальский край – от 2 200 до 2 600 мм;
- Республика Бурятия – 2 500 мм;
- Московская область – 1 200 мм;
- Красноярский край – 2 100 мм;
- Иркутская область – 2 500 мм;
- Омск – 2 200 мм.
Cила пучения действует не только вертикально, но и горизонтально. Замерший грунт примерзает к внешним поверхностям заглубленного фундамента и давит на них, вызывая тем самым боковые деформации (усилие может достигать до 7 тонн на 1 м2 поверхности). По этой причине фундамент должен быть массивный (тяжёлый) и прочный, как правило это бетонная конструкция, армированная металлом по всей полости.
Большинство застройщиков предпочитают осуществляет строительство мелко заглубленного фундамента (ленточного или плитного), для которых мы предлагаем рассмотреть основные мероприятия, которые позволят избежать повреждение фундамента морозным пучением грунта.
Основные меры, необходимые для исключения или минимизации повреждение фундамента морозным пучением грунта:
Мероприятия по отводу и транспортированию грунтовой воды из опорной зоны подушки фундамента являются обязательны на участке с высоким уровнем грунтовых вод.
Основные этапы работ:
- копка траншеи (уровень подошвы фундамента);
- укладка песчаной подсыпки (с формированием основания и уклона);
- укладка геотекстиля (разделительный слой);
- укладка перфорированной (дренажной) трубы;
- насыпка гравия (вокруг дренажной трубы);
- укрытие гравия геотекстилем (разделительный слой);
- монтаж смотровых колодцев (в местах поворота трассы) или коллектора.
Не менее важно по итогу или одновременно с возведением крыши предусматривать качественную систему сбора и отвода дождевой и талой воды с крыши.
Основные этапы работ:
- монтаж желобов по карнизам крыши (сбор воды со скатов);
- установка воронок (слив воды из желобов);
- установка водосточных труб (слив воды из воронок в водоприёмники).
Мероприятия отвода воды «верховодки» от здания направлены на устройство по всему периметру здания отмостки (минимальная ширина 300 мм) с уклоном от стен. А сбор и транспортирование воды с крыши осуществляют с помощью системы ливневой канализации.
Основные этапы работ:
- установка водоприёмников, монтируемые в земле (дождеприёмники, линейные водоотводы, воронки, пескоуловители, лотки, желоба и т.п.);
- прокладка трубопроводов ливневой канализации (в общую сливную или частную канализацию);
- установка ревизионных колодцев для обслуживание системы;
- установка водоприёмных устройств (пруд, накопительная ёмкость и т.п.).
Многие ошибочно не до оценивают пользу размещения теплоизоляции при устройстве отмостки, наиболее распространённый материал в наше время это экструдированный пенополистирол. Материал заслужил признание благодаря своим техническим характеристикам (низкая теплопроводность, устойчивость к влаге, долгий срок службы).
Основные этапы работ:
- выемка земли вокруг здания;
- устройство песчаного основания, с тщательной трамбовкой;
- укладка утеплителя – экструдированного пенополистирола (стандартные размеры листа 1,18 х 0,58 м). При укладке рекомендуется располагать листы перпендикулярно фундаменту, тем самым формировать его утепление необходимой шириной 1,18 м;
- далее существует множество способов устройства покрытия отмостки (открытая или скрытая).
- замена существующего грунта на непучинистый – смесь щебня, гравия, песка (с целью равномерного распределения веса здания на грунт);
- предусматривать разделительный слой между грунтом и засыпкой – защищающий геотекстиль (с целью фильтрации воды и предотвращения смешивания засыпки и грунта);
- увеличение гладкости боковых поверхностей фундамента, для исключения прилипания грунта – наклейка рубероида, плёнки, обработка отработанным маслом и т.п. (защита от горизонтального пучения грунта);
- предусмотреть тяжёлый фундамент как правило железобетонный или каменный с уширением в нижней части в форме трапеции (предотвращение выдавливание вертикально основание фундамента силами морозного пучения);
- предусмотреть устройство подошвы фундамента ниже глубины промерзания – сваи с последующей их обвязкой ростверком, ленточный (монолитный ж/б, блоки ФБС и т.д.);
- предусмотреть проектов монолитную железобетонную плиту, данный фундамент ещё называют «Плавающий». Т.к. при движении грунта начинает перемещаться (плавать) вся плита, что минимизирует риск возникновения деформаций фундамента и стен.