Пучение грунта это, фото, видео, таблицы

Приложение А (рекомендуемое). Форма журнала испытаний грунта для определения степени пучинистости

Приложение А (рекомендуемое)

Объект

Номер выработки

Глубина отбора образца	Дата отбора

Лабораторный номер образца

Наименование грунта

Строение грунта

Условия проведения испытаний

Диаметр образца d	Высота образца h

Площадь образца A	Влажность образца

Плотность образца

Дата испы- тания	Время отсчета, ч	Вертикальная нагрузка	Вертикальная деформация пучения hf, мм	Толщина промерзшего слоя di, мм	Относительная деформация пучения εfh, д.е.	Степень пучинис- тости
Нагрузка на рычаг F, МН, или показание динамометра	Давление в образце Fn/A, МПа
1	2	3	4	5	6	7	8

n- отношение плеч рычага.

Руководитель лаборатории

подпись, фамилия, инициалы

Ответственный исполнитель

должность, подпись, фамилия, инициалы

Можно ли еще уменьшить ущерб?

Пучение грунта можно предотвратить и другими способами, которые лучше комбинировать с описанными выше. Самый простой – удаление из грунта жидкости. Для этого создается отмостка для защиты фундаментального основания от осадков и подземной влаги. Также можно соорудить и дренажную систему. Другой способ заключается в утеплении фундамента. Это рекомендуется делать для всех построек в нашей стране. В данном случае утепляется грунт вокруг дома, что и предотвращает промерзание и, соответственно, пучение. Используемые материалы должны обладать высочайшими показателями долговечности и влагоустойчивости.

Еще один способ предотвратить пучение грунта – прокладка под фундамент рубероида. И, наконец, можно искусственно снизить температуру промерзания земли. Для этого применяются специальные реагенты, которыми необходимо обработать грунт перед заливкой фундамента. Другие эффективные способы:

Обмазка фундамента спецсоставами.
Расширение фундамента.
Засоление грунта под фундаментом.

Любой из этих способов эффективен в борьбе с пучением грунта во время заморозков. Если несколько из них будут скомбинированы, то это только усилит эффект

Поэтому, начиная строительство дома, заранее позаботьтесь о таком важном моменте, как предотвращение промерзания почвы под фундаментом.

Факторы, влияющие на пучение

Не стоит полагать, что ущерб от пучения грунта несколько преувеличен. Чтобы понять насколько серьезно обстоят дела, необходимо более подробно рассмотреть такой процесс. Итак, пучение грунта происходит неоднородно, и в первую очередь это обусловлено перепадами высот поверхности земли. Они преимущественно наблюдаются весной, когда сторона дома, которая стоит на южной стороне, обогревается, а также увлажняется весенней капелью намного быстрее и лучше. Ближе к вечеру температура начинает падать, к этому времени грунт уже успевает поглотить большое количество талой воды, которая в нем превращается в пласт льда.

Его масса может достигать нескольких сотен кг, а этого вполне достаточно, чтобы поднять часть фундамента на определенную высоту. Весь этот процесс происходит в течение ночи. Днем, когда температура вновь повышается, вода в грунте начинает оттаивать. В результате этого фундамент начинает проседать, при этом в почву опять попадает большое количество воды, которая в последующем кристаллизуется. И такой процесс происходит из-за дня в день до тех пор, пока температура воздуха не нормализуется, то есть не наступит тепло.

Схема закладки фундамента в промерзающем грунте.

При этом следует отметить, что процесс пучения может наблюдаться не только в весеннее время, если воды залегают недалеко от поверхности земли, то подобное явление происходит и зимой. В итоге последствия от него возникают еще более серьезные.

Кроме того, ущерб от пучения грунта зависит и от того, какое в нем присутствует соотношение связанной и свободной воды. В каждом виде почвы оно различное. Так, если она представлена слоями песка, то связной воды в них будет наблюдаться минимальное количество. А значит, сильного негативного влияния на строение пучение не окажет. Тогда как в таких типах грунта, как супесь, суглинок или глина, ситуация наблюдается обратная. В них присутствует большое количество связной воды. Поэтому в них наблюдается сильная миграция влаги. При промерзании таких грунтов урон от пучения для строений наблюдается очень серьезный. Деформация может составлять до десятков сантиметров.

Помимо соотношения связной и свободной воды на интенсивность пучения влияют и другие факторы, среди которых:

Схема монтажа дренажной системы фундамента.

суровость и продолжительность зимы;
средняя толщина снежного покрова;
состав грунта;
количество сезонных осадков;
влажность воздуха;
рельеф местности;
наличие растительного покрова;
глубина залегания вод, находящихся поз землей;
расположение местности относительно юга.

Поскольку пучения могут нанести серьезный урон строению, то рекомендуется возводить его фундамент ниже глубины промерзания грунта. Ее величина зависит напрямую от местности, где будет строиться жилище. Ориентировочная глубина промерзания грунта по городам следующая:

Ставрополь и Нальчик – 70 см.
Сургут, Нижневартовск, Воркута и Салехард – 240 см.
Петропавловск и Тобольск – 210 см.
Новосибирск и Омск – 220 см.
Днепропетровск, Ростов, Минск и Киев – 90 см.
Кустанай и Курган – 200 см.
Уральск и Самара -160 см.
Одесса, Львов и Севастополь – 70 см.
Челябинск, Екатеринбург и Пермь – 190 см.
Уфа и Оренбург -180 см.
Николаев, Симферополь и Краснодар – 80 см.
Казань, Киров, Ижевск и Ульяновск – 170 см.
Пенза, Саратов, Вологда и Кострома – 150 см.
Тверь, Санкт-Петербург, Воронеж, Тамбов, Тула, Новгород, Москва, Рязань и Ярославль – 140 см.
Астрахань и Псков – 110 см.
Курск, Волгоград и Смоленск – 120 см.
Курск, Харьков, Калининград и Белгород – 100 см.

Следует сказать о том, что средиземная влажность, которая присутствует у грунта, является решающим фактором. Она в большей степени влияет на силу пучения. При этом плотность нижних слоев почвы тоже играет существенную роль. Чем она выше, тем меньше будет наблюдаться деформация у строения, и наоборот, чем она ниже, тем сильнее будет происходить пучение грунта.

Мероприятия против сил морозного пучения почвы

Среди всех мероприятий большое значение имеют те, которые направленные против деформации основания конструкции. Они включают в себя инженерно-технические (мелиоративные), конструктивные (по снижению или недопущению повреждения здания и фундамента) и термохимические. Последние необходимы для снижения касательных сил пучения. Особое место среди них занимают конструктивные мероприятия. К ним можно отнести увеличение нагрузки на фундамент, использование столбчатой технологии, применение фундаментов анкерного типа, замена пучинистого грунта на более безопасный, понижение глубины промерзания грунта и многие другие.

Очень эффективным способом является уменьшение сцепляемости почвы с конструкцией. Это достигается следующими основными путями: засыпкой пазух, засолением грунта, нанесением на поверхность фундаментной основы специальной мастики, битумной обмазки и тому подобного. Кроме того, при использовании столбчатого фундамента рекомендуется обертывать его рулонными материалами для утепления и гидроизоляции, например рубероидом.

Коренные мероприятия

Чтобы фундамент для бани простоял долго и не был подвержен негативному влиянию влаги, прибегают к более коренным мероприятиям. Они направлены на исключение хотя бы 1 из следующих факторов: наличия пучинистого грунта, отрицательной температуры почвы и состояния природной влажности. С этой целью применяются технологии по полной замене данной почвы на необходимую глубину насыпным слоем

Важно, чтобы земля была сухая. Неплохой результат может дать комплекс мероприятий, направленных на осушение, использование в таких грунтах дренажной системы и обогрев почвы в холодный период года

Основные понятия

Пучение – сезонное увеличение объема почвы, которое происходит после замерзания подземных источников. Под воздействием сил лед оказывает большое давление на фундамент, что приводит к изменению положения. Процессы выталкивания провоцируют растрескивание стен, грозящие перекашиванием дверей и окон. Если влага попала в основу здания, то постепенно разрушит цокольное перекрытие.

Замерзшая вода увеличивается в объеме, что усиливает расширение грунта на 9%. Из-за высокой плотности подземные слои не могут сжаться, поэтому движутся вверх. Если силы пучения не уравновешиваются, то фундамент под давлением «выжимают» из почвы. Регулярные сезонные колебания негативно отражаются на целостности основы и здания.

Проблемы при возведении фундаментаИсточник svaimania.ru

Скорость и глубина промерзания зависят от температуры, продолжительности холодных дней и плотности снежного покрова. В зависимости от региона, грунт может находиться в ледяном состоянии от 3 до 9 месяцев. Через рыхлую землю проходит вода, не задерживаясь и не твердея. Пучинистые виды постепенно поглощают влагу, которая проникает на глубину 1,5 м. При устойчивых морозах капли замерзают и расширяются.

Чем опасен пучинистый грунт Источник monolit-60.ru

В южных регионах земля почти не мерзнет, поэтому проблемы нет. В северных областях почва твердеет на 2,4 м, что приводит к деформации фундамента. Близкое залегание подземных вод способно кардинально изменить характеристики непучинистого грунта. Если строение возводят на склоне, то рельеф спровоцирует появление нестабильных участков в отдельных местах.

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.
Касательноевыталкивающее 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:

А — давление фундамента на грунт. Б — сопротивление грунта. В — выталкивающие силы. Г — касательные боковые силы. УГВ — уровень грунтовых вод. УПГ — уровень промерзания грунта.

Неправильный способ закладки фундамента. Фундамент, заложенный выше уровня промерзания грунта, выталкивают силы вспучивания, поднимая его на высоту (а).	Правильный способ закладки фундамента. Фундамент, заложенный ниже уровня промерзания грунта, не испытывает давления промерзлого грунта.

Сооружение различных видов оснований

Если в месте заложения фундамента близко грунтовые воды, то, прежде чем приступить к сооружению плитного основания, потребуется подготовить по всему периметру будущего здания канавы. Лучше, если это будет траншея шириной 20-30 см и высотой (глубиной) не менее 50 см. Канавы будут наполняться дождевой или талой водами, и таким образом будет осуществляться дренирование. Подробнее о предпочтительном типе фундамента смотрите в этом видео:

Для защиты стенок фундамента, обработайте их гидроизолирующим мастиками

«Плавающая» плита лежит не на глинистой почве, а на созданной из песка и гравия подушке. Такой тип фундамента нужно заливать, соорудив его на насыпном грунте. Перед заливкой монтируют дренажную систему, укладывая дрены под уклоном не менее 5 см на каждый метр трубы. Для защиты плиты необходимо внутреннюю поверхность основания выслать гидроизоляционными материалами. Чаще всего используют рубероид, укладывая полотна внахлест по 10-15 см шириной. Крепеж выполняют с помощью битума.

На гидроизоляцию укладывают армирующий каркас и заливают его бетоном, наполнителем для которого служит мелкофракционный гравий. Лучше залить все основание за один день.

Ленточный фундамент требует тщательной подготовки траншей котлована. Они должны быть достаточно глубокими и широкими, чтобы превысить глубину промерзания земли и позволить качественно собрать опалубочную конструкцию.

Заливают монолитную ленту, позаботившись о правильной отсыпке ее дна, качественной трамбовке и обустройстве гидроизоляции. Внутрь опалубки устанавливают каркас, связанный из арматурных стержней различного сечения. Бетон заливают послойно с обязательной трамбовкой каждого слоя. Полезные советы при строительстве дома на почве с высоким УГВ смотрите в этом видео:

Свайный ростверковый фундамент признан наиболее надежным при возведении построек на участках с высоким УГВ

Делая такое основание, важно следовать почвенным показателям, в зависимости от которых устанавливается размер каждой из используемых свай. Сваи используют:

винтовые;
буронабивные;
забивные.

Самостоятельно без привлечения тяжелой строительной техники монтируют винтовые конструкции. После установки всех свай на них собирается ростверк или укладывается балка, необходимая для того, чтобы связать всю конструкцию воедино.

геодезию будем заказывать в ближайшее свайный, но вроде дорого…но если привести пример на колодце — то первое кольцо земля, со 2 по 4 глина, а с 5 пошли земля камни и вода — нам даже не советовали туда ничего сыпать -вода чистая…сейчас на участке есть дачный дом 6*6, под ним погреб — весной полный воды, он не очень глубокий…хотим нанимать рабочих под контролем своего человека, который сам может от фундамента под крышу…просто одному тяжело..а фирмы что-то цены ломят- в голове не укладывается…уже готовы параметры дома уменьшить до 9.0*9.0, все равно индивидуальный будет…а про теплоблоки не знаете — лучше газо-пено-блоков?

Высокие грунтовые воды: фундамент столбчатый

Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод – это самый важный вопрос, возникающий при строительстве подземной части здания. Он требует правильного ответа, от которого будет зависеть не только комфортность эксплуатации, но и долговечность постройки.

Что такое морозное пучение грунта

Пучение — поднятие увеличение грунта в объеме

Неравномерное поднятие и увеличение в объеме грунтов из-за замерзания находящейся в них влаги называют морозным пучением. Процесс характерен для влажной почвы, имеющей в составе мелкие частицы. При наступлении сезонного похолодания, когда температура падает ниже 0°C, вода превращается в лед. При этом масса ее не изменяется, а плотность уменьшается. По закону физики увеличивается объем. Специалисты оценивают возможное расширение грунта — плюс 9% к первоначальной величине.

Давление замерзшей воды приводит к вертикальному выталкиванию пластов. Часть грунта выпячивается, поднимаясь над уровнем земли. При оттепели и оттаивании весной возникают обратные процессы – вода переходит в жидкое состояние, происходит просадка. Такие подвижки грунта наиболее опасны для построек, они вызывают деформацию фундамента.

Основными факторами, способствующими движению грунта, являются:

Повышенная влажность – насыщение почвы водой от близкого залегания грунтовых вод или большого количества осадков.
Температура и продолжительность холодного периода – чем сильнее и длительней морозы, тем больший объем земли сковывается в общую подвижную массу.
Тип и структура почвы – дисперсность или форма и размер минеральных частиц, мелкие фракции связывают воду, они наиболее склонны к вспучиванию.

Какой фундамент можно строить на пучинистых грунтах?

Схема бетонного фундамента.

На подобных грунтах можно возводить только определенного типа фундамент. В том случае, если конструкция легкая, то даже при возведении основания здания выше уровня промерзания земли, это может быть не эффективным. Если планируется возводить дом из деревянного бруса и фундамент, например для бани, то при этом наиболее оптимальным вариантом будет использование мелко заглубленного армированного, ленточного фундамента.

Если же имеется более тяжелая конструкция, например двухэтажный дом из кирпича или бетонных блоков, то целесообразно применить систему заглубленного фундамента, потому что данное сооружение в меньшей степени будет подвержено силам изнутри. Фундамент может быть плитным, ленточным или свайным. При высоком уровне стояния вод, когда дренажная система не может справиться с работой, рекомендуется организовать мало заглубленный фундамент по типу железобетонной плиты для бани.

Столбчатый фундамент на пучинистых грунтах

Схема устройства песчаной подушки в качестве опорной площадки.

Возводить столбчатый фундамент наиболее целесообразно на пучинистых грунтах. Его можно расположить ниже уровня промерзания. Такой фундамент чаще всего возводят под дома легкой конструкции, не имеющие подвального помещения. Дома могут быть деревянные каркасные. Нередко прибегают к этому варианту при планировании возведения кирпичных стен. Столбы для дома могут быть выполнены из различных материалов: бетона, железобетона, кирпича. Столбы целесообразно устанавливать в местах сосредоточения максимальной нагрузки: в участках пересечения стен, расположения балок, по стойкам каркаса и так далее. Обязательно устанавливаются они под углы дома.

Для того чтобы снизить давление в грунтах очень часто прибегают к использованию фундамента из штучных материалов. В нижней части столбы подобного типа несколько расширяют. Если глубина залегания фундамента более 1 м, то прибегают к использованию столбов из железобетона или бетона. При большой глубине промерзания можно использовать столбчатый анкерный фундамент, преимуществом его является минимальное сечение, что позволяет снизить нагрузку от воды при пучении.

Ленточный фундамент на пучинистых грунтах

Для того чтобы возвести фундамент для бани своими руками, нужно придерживаться следующих правил. Практически для всех легких конструкций, например из дерева или бруса (бань), оптимальным решением будет именно ленточный вариант. Он позволит уменьшить нагрузку на почву

При его обустройстве важно следить не только за тем, чтобы она располагался ниже уровня промерзания, но и чтобы он был частично расположен в малосжимаемых пучинистых грунтах. В зависимости от характера земли , глубина его залегания может быть от 50 до 90 см

Толщину делают не более 40 см, для бани это в самый раз.

Уровень и глубина залегания грунтовых вод.

Ленточный фундамент делают размерами в соответствии с шириной и длиной бани. Первым делом роют по периметру траншею. Делать это можно своими руками лопатой или же при помощи экскаватора. После чего заливают ее бетоном. Качество почвы определяют весной, в апреле-мае. Чем больше в грунтах глины и воды, тем глубже нужно устанавливать фундамент бани или другого здания. При наличии очень вязкой и малосжимаемой почвы потребуется расположить основание здания более низко и увеличить его суммарную площадь. Для этих целей очень часто используются такие устройства, как подушки. Они представляют собой тяжелые бетонные конструкции в виде трапеции в сечении.

На верхнее основание возводится ленточный фундамент, а нижнее закапывается в грунт. Хороший эффект для того, чтобы уменьшить глубину промерзания в грунтах, дает укладка пенополистироловых плит. Они обладают хорошими теплоизоляциоными свойствами и не пропускают влагу. В силу этого можно уменьшить глубину промерзания на 20-30 см. Актуален этот метод и при расположении под земле водопроводных труб. С этой целью плиты утеплителя кладут прямо над ними.

Заключение, выводы, рекомендации

На основании всего вышесказанного можно сделать заключение о том, что правильное обустройство здания, в том числе основания, например для бани, во многом определяется характером почвы. Почва может обладать таким свойствами, как пучинистость. Оно основано на изменении ее объемов при замерзании скопившейся там воды. На таких грунтах возводить сооружения при отсутствии специальных защитных мер очень опасно. Это может стать причиной перекоса не только фундаментной основы, но и всего здания. Со временем это может спровоцировать трещины в потолке и стенах.

Чтобы определить особенности почвы, потребуется тщательно изучить гидрогеологические особенности данной территории. Прямыми признаками пучинистости является высокий уровень стояния грунтовых вод, большая глубина промерзания грунта. Большое значение имеет и такой показатель, как наличие верховодки в верхнем слое земли. Она может затоплять подвалы и котлованы для фундамента, мешая строительству. Не каждый тип фундамента можно возводить в таких условиях. Наиболее оптимальный вариант – столбчатая система, которая позволяет снизить нагрузку воды на конструкцию.