Пучинистость грунтов: Что такое пучинистые грунты — SGround.ru

Морозное пучение грунта в основании фундамента частного дома в основании фундамента частного дома

РЕКЛАМА

Другие статьи на эту тему:

⇒ Выбор фундамента устойчивого к морозному пучению грунта
⇒ Несущая способность грунтов в основании фундамента

При определенной влажности грунты, промерзая в зимний период, увеличиваются в объеме, что приводит к подъему слоев грунта в пределах глубины его промерзания. Этот процесс называют морозным пучением грунта, а грунты — пучинистыми.

Рис.1. Действие сил морозного пучения грунта на фундамент.
В — выталкивающие силы морозного пучения грунта; К — касательные силы морозного пучения грунта; УПГ — уровень сезонного промерзания грунта.

Находящиеся в пучинистых грунтах фундаменты подвергаются выпучиванию, то есть перемещаются вверх, если действующие на них нагрузки не уравновешивают силы пучения. В результате таких деформаций грунта, в фундаменте могут возникать нагрузки, приводящие, например, к возникновению трещин в стенах здания и самом фундаменте.

Количественным показателем пучинистости грунта является относительная деформация пучения — E_fh.

Сказанное выше подчеркивает необходимость учета морозного пучения при устройстве фундаментов. Тем более, что пучинистые грунты, широко распространены на территории РФ.

Степень пучинистости грунта зависит от типа грунта (глинистый или песчаный), разновидности (гранулометрического состава) грунта и влажности грунта.

Какие бывают типы и разновидности грунтов читайте в статье «Грунты в основании фундаментов».

Грунт увлажняется поверхностными водами и подземными водами. Влажностное состояние обуславливает консистенцию грунта (показатель текучести).

По степени пучинистости грунты подразделяются на:

• Непучинистые грунты — грунты, которые не изменяют свой объем и свойства при промерзании-оттаивании. К ним относятся крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, галька, гравий, щебень, пески гравелистые, крупные и средней крупности,  крупно- и среднезернистые пески, а также их смеси не содержащие глинистых фракций,  при любом уровне безнапорных подземных вод.
  Практически непучинистыми грунтами могут быть: мелкие и пылеватые пески и глинистые грунты твердой консистенции при глубоком залегании уровня грунтовых вод Относительная деформация пучения таких грунтов — E_fh<0,01.
• Слабопучинистые грунты. Относительная деформация пучения: 0,01<E_fh<=0,035.
• Среднепучинистые грунты. Относительная деформация пучения: 0,035<E_fh<=0,07.
• Сильнопучинистые грунты. Относительная деформация пучения: E_fh>0,07.
• Чрезмернопучинистые: глинистые грунты текучепластичной и текучей консистенции, заторфованные грунты и торфяники.

Определение степени пучинистости грунтов

Наиболее достоверные данные о степени пучинистости грунтов могут быть получены на основе испытаний на площадке строительства.

При отсутствии опытных данных, степень пучинистости грунта в месте строительства   допускается определять  по физическим характеристикам грунтов, установленным при лабораторных испытаниях — типу грунта и его разновидности, уровню подземных вод и пластичности грунта (показателю текучести).

При самостоятельной оценке степени пучинистости грунта, во избежание ошибок в выборе конструкции фундамента, рекомендуется принимать наиболее неблагоприятные грунтовые условия.

Для этого используем следующий метод оценки:

1. В непосредственной близости от пятна застройки здания копаем один — два шурфа глубиной не менее 1,5 м. Визуально определяем тип грунта (песчаный или глинистый). Для определения типа грунта в домашних условиях можно порекомендовать такой простой тест: небольшую порцию грунта обильно смачивают водой, затем из полученной массы между ладоней рук скатывают жгут и загибают в кольцо. Из песка жгут скатать не получится. Кольцо из супеси рассыпается на мелкие фрагменты, из суглинка на 2 — 3 части, из глины — кольцо остается целым.

2. Осенью (не раньше августа) определяем уровень подземных вод (УПВ)  следующими способами:

Узнаем, есть ли поблизости колодцы, скважины, котлованы и на какой глубине стоит вода в них. Как место расположения колодца, скважины соотносится по высоте с Вашим участком, выше или ниже его? Насколько? Простые вычисления могут позволить Вам определить этот УПВ.

Уточняем у соседей, если они есть по близости — есть ли у них подвалы, сухо ли там, если есть вода, то когда она появляется и как опять же это соотносится с вашим участком. 

Для точного определения, можно просто откопать шурф глубиной 1,5-2 м. Если вода в шурфе не появилась, то на дне шурфа бурят скважину садовым буром еще на 1,5 м. Если появилась вода, замеряют расстояние от поверхности грунта до уровня залегания подземных вод. Это и будет УПВ. 

3. Расчитываем Z — глубину залегания уровня грунтовых вод, считая от подошвы слоя сезонного промерзания грунта под фундаментом. Для этого из полученной величины УПВ вычитаем расчётную глубину промерзания грунта.
Например:
На участке УПВ=2,4 м.
Расчетная глубина промерзания грунта под фундаментом дома — 0,7 м. (пример расчета здесь).
Тогда, величина Z=2,4 м. — 0,7 м. = 1,7 м. 

3. Определяем условия увлажнения грунтов по виду рельефа — таблица 1.

 

4. По таблице 1.,  зная степень влажности и величину Z, определяем степень пучинистости грунта на площадке строительства.

Таблица 1. Определение степени пучинистости грунта.

Увлажнение грунта		Значение Z, м		Степень пучинистости грунта
Условия увлажнения по виду рельефа	Степень влажности	Глинистый	Песчаный
Сухие участки — возвышенности, всхолмленные места, водораздельные плато.	Грунты сухие — увлажняются только за счет атмосферных осадков.	> 2	> 1	Слабо пучинистый
Сухие участки — слабо всхолмленные места, равнины, пологие склоны с затяжным уклоном.	Грунты влажные — увлажняются за счет атмосферных осадков и верховодки, частично подземными водами.	> 1,5	> 0,5	Средне пучинистый
Мокрые участки — пониженные равнины, котловины, межсклоновые низины, заболоченные места.	Грунты влагонасыщенные — увлажняются за счет атмосферных осадков и подземных вод, в том числе верховодки.	< 1,5	< 0,5	Сильно пучинистый

Степень пучинистости грунта определяется по худшему из двух показателей — степени влажности или значению Z.

Например, имеем на участке грунт глинистый, по условиям рельефа определяем степень влажности — грунты сухие. По этому показателю грунт вроде бы можно отнести к слабопучинистому. Но величина Z=1,7 м. (1,7>1,5), и по этому параметру грунт на участке следует отнести к среднепучинистому.

В этих же условиях, но при Z=2,5 м. (>2) — этот же грунт будет слабопучинистым.

Эта оценка грунта будет весьма приблизительной — степень пучинистости для некоторых разновидностей грунтов будет смещена в неблагоприятную сторону.

При залегании под подошвой фундамента (в пределах расчётной глубины промерзания) грунтов различной консистенции степень пучинистости этих грунтов в целом принимается по средневзвешенному значению.

Товары для дома

⇆

Откуда берутся подземные воды и что такое верховодка читайте в статье «Подземные воды, верховодка и фундамент».

Как уменьшить пучинистость грунта в основании фундамента

Часто бывает выгодно укрепить грунт, что позволит сделать простой и надежный фундамент. При сильно пучинистых грунтах имеет смысл сосредоточиться прежде всего на улучшении характеристик грунта основания, а уже потом на расчёте толщины-ширины ленты фундамента и её армировании.

Для снижение деформаций пучения грунта обычно выполняют следующие мероприятия:

1. Хорошим вариантом решения проблемы стабилизации пучинистых грунтов может быть устройство насыпи из непучинистого грунта и устройство фундамента уже на ней. В этом случае решаются две задачи — поднимается общий уровень придомовой территории (обычно это актуально для таких грунтов) и улучшаются параметры грунта.

2. Частичная или полная замена пучинистого слоя на непучинистый путём создания подушек из крупного или среднего песка с высоким коэффициентом фильтрации.

3. Понижение влажности грунта (путём использования геотекстиля для снижения капиллярного подсоса, устройства дренажа, глиняных замков и отмосток, понижение уровня подземных вод, отвод поверхностных вод от здания посредством устройства вертикальной планировки, водосборных канав, лотков, траншей, дренажных прослоев и т.п.).

4. Утепление грунтов, например, устройство теплоизолированного фундамента мелкого заложения (ТФМЗ).

Еще статьи на эту тему:

⇒ Выбор фундамента устойчивого к морозному пучению грунта
⇒ Несущая способность грунтов в основании фундамента

Выбери тип фундамента для своего дома

Прочитайте статью

Выбор фундамента для частного дома на пучинистом грунте

Какой фундамент выбрали Вы? Голосуйте!
Узнайте, что выбрали другие.

Фундамент для дома на пучинистых грунтах?

Смотреть! — все опросы

Что такое морозное пучение и как оно влияет на грунт?

2 декабря 2018

время чтения 3 минуты

В нашей предыдущей статье Вы уже могли прочитать о грунтах Ленинградской области, их несущих способностях и глубине промерзания.

А в этом материале мы рассмотрим ещё один параметр, мимо которого не пройти при создании проекта фундамента — это сезонная пучинистость грунтов.

Дело здесь в том, что влага, которая находится в земле в период заморозков превращается в лёд, который имеет меньшую (в сравнении с водой) плотность, а следовательно имеет больший объём. Таким образом, замерзая на зиму вода «вспучивает» почву под основанием постройки. По весне (либо в сильную оттепель) наблюдается обратный процесс, также негативно влияющий на фундамент.

Получается, что при проведении геологических работ необходимо установить тип и характеристики почвы, в том числе и для того, чтобы понять его пучинистость. Здесь всё просто: чем больше влаги содержится в почве, тем сильнее её вспучит в холодный сезон.

Величину морозного пучения грунта (сезонное изменение объёмов) можно вычислить по следующей формуле:

E = (H – h) / h

В формуле используются следующие параметры:

• E — величина пучинистости;
• H — высота промёрзшего грунта;
• h — его высота до замерзания.

Пучинистый грунт – это та почва, у которой результат по формуле будет выше 0,01. Другими словами, у пучинистого грунта при точке промерзания в 1 м объём увеличивается более чем на 1 см.

ФУНДАМЕНТ НА ГЛИНИСТЫХ ПОЧВАХ

Особенно подвержены такой зимней деформации глины, супеси и суглинки. Глина принимает в себя много воды, не давая ей уходить ниже в землю, за счёт большого количества пор, которых нет у песка.

Следовательно: чем выше содержание глины, тем сильнее её вспучит в холода. Силы пучения могут оказывать столь заметное влияние, что возведение основания дома на подобных участках следует осуществлять исключительно принимая должные меры предосторожности.

Существует три способа решить эту задачу. Наиболее простой — заложить фундамент ниже точки промерзания почвы. Тогда силы пучения не повлияют сколько-нибудь заметным образом на основание, а давление на боковые поверхности значительно уменьшится.

Другой вариант — смена грунта на участке на непучинистый гравелистый или песок крупной фракции. В таком случае роется котлован глубиной ниже точки промерзания, пучинистый грунт устраняют, а на его место засыпают и утрамбовывают песок, который послужит хорошим основанием для устройства основания.

Тяжёлый монолитный или кирпичный дом обладает достаточным весом, для того, чтобы уравновесить действие сил пучения. Таким образом, заложение основания ниже глубины промерзания выполняется в случаях именно с такими массивными домами. А вот для лёгких деревянных домов, выстроенных на фундаменте мелкого заложения больше подходит третий вариант — утепление. Метод состоит в недопущении замерзания влаги в почве. Слой утеплителя укладывается вокруг основания таким образом, чтобы почва не испытывал промерзания.

Полоса утеплителя в этом случае должна быть соответствующей ширины. Полутраметровое промерзание почвы зимой диктует устройство полосы шириной в 1,5 м. Расчёт толщины такой полосы производится исходя из теплоизоляционных свойств утеплителя и климатических влияний.

ДРЕНАЖ ФУНДАМЕНТА

Ещё один метод борьбы с пучинистостью — отвод воды, содержащейся в грунте. В этом случае по периметру осуществляется устройство дренажной системы: на расстоянии в 50 см от фундамента роется канава на глубину заложения, в неё под уклон укладывается, а затем и засыпается песком крупной фракции или гравием перфорированная труба, завёрнутая в фильтрующую ткань.

Таким образом, вода, что содержится в грунтах, будет отводиться в дренажный колодец через дренажную трубу. Естественный отвод воды возможен при наличии на участке перепада высот. Для отвода воды после осадков вокруг основания осуществляется устройство отмостки и ливневой канализации.

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ УЧАСТКА

Для точного определения характеристик почвы Вашего участка и учёта всех необходимых нюансов — рекомендуем обратиться в строительную компанию «Фундамент-СПб».

Перейдя в раздел «Наши работы» Вы сможете убедиться, что мы обладаем опытом возведения разных конструкций фундаментов в различных районах Ленинградской области, на участках с различными грунтами.

Задать вопрос

Что такое пучение плиты и как оно дает трещины Дома

Вздутие плиты – это неравномерное движение фундамента дома и плиты. Вот наше видео о подъеме плит для объяснения.

Вздутие плит приводит к повреждению внутренних стен и потолков. Это может привести к появлению трещин на напольной плитке.

«Вздутие плиты» — это когда плита в середине выше, чем по краям.

«Вспучивание плиты тарелки» — это когда края выше середины плиты.

Высота плиты:

• Неравномерное движение: различные части дома движутся вверх и вниз;
• Неравномерные изменения влажности почвы: Количество воды в почве; в результате получается
• Набухание реакционноспособных глин: Глинистые грунты набухают (или увеличиваются в объеме), когда становятся влажными (или впитывают влагу), и сжимаются при высыхании.

Что вызывает вздутие плиты?

Вспучивание плит вызвано расширением глинистых грунтов при поглощении влаги. Источником влаги может быть дождевая вода, прорванные канализационные трубы, грунтовые воды, плохой поверхностный дренаж и полив сада.

Количество воды в земле часто неравномерно, поэтому движение в доме неравномерно.

Вспучивание плит также может быть вызвано высыханием грунта. Причинами высыхания почвы являются корни деревьев, длительные засушливые сезоны, прекращение орошения и неравномерное затенение земли.

Вот мнение QBCC по этому вопросу: https://www.qbcc.qld.gov.au/home-maintenance/dealing-subsidence

Почему вздутие плит влияет на дома?

Вспомните день, неделю или месяц, когда был построен ваш дом.

Вплоть до того момента, как была залита бетонная плита, условия влажности грунта на вашем участке были примерно одинаковыми, верно? Вся земля намокала, когда шел дождь, и высыхала, когда было солнечно и жарко.

А теперь представьте, что происходит, когда на вашем участке заливают бетонную плиту дома. Плита покрывает часть земли и не дает ей становиться более влажной или сухой. Вокруг края плиты земля все еще то мокрая, то сухая.

Это изменение влажности почвы под домом является причиной вздутия плиты. Если бы вы каким-то образом могли поддерживать всю землю влажной или сухой, вы могли бы свести к минимуму эффект пучения плиты.

Эксперимент — убедитесь сами

Проведите этот эксперимент: равномерно намочите кухонное полотенце и положите его на кухонный стол. Накройте середину кухонного полотенца перевернутой тарелкой. Подождите.

Эксперимент с тарелкой на мокром кухонном полотенце имитирует изменение влажности под плитой дома

Что происходит?

• Если кухонное полотенце не накрыто, оно высыхает.
• Кухонное полотенце по краям тарелки немного подсыхает.
• Посередине под тарелкой кухонное полотенце остается мокрым.

Влага испаряется из кухонного полотенца там, где оно открыто. Часть влаги под перевернутой тарелкой оттекает вбок и тоже испаряется. Но влага в самой середине пластины остается.

То же самое происходит, когда вы строите дом. Равномерный влажностный режим нарушается при строительстве дома.

Вне зависимости от того, мокрое ли место сначала становится сухим, или начинает сухим и становится влажным, эффект одинаков. Там, где был постоянный уровень влажности в почве под домом, теперь уровень влажности почвы стал неравномерным.

Различная влажность почвы приводит к неравномерному набуханию и усадке реактивных глин. Неравномерное набухание и усадка глины приводят к тому, что ваш дом трескается.

Таким образом, не имеет значения, была ли ваша почва влажной или сухой в день, когда вы заливали плиту, условия влажности почвы под плитой меняются медленно, а условия влажности почвы снаружи меняются быстро.

Каждую секунду они разные, почва набухает или сжимается с разной скоростью – и именно это заставляет ваши стены двигаться вверх и вниз.

Как решить проблему вздутия плиты

Посетите нашу страницу, посвященную решению проблемы вздутия плиты. Все дело в устранении источников неравномерного увлажнения почвы.

Cornell Engineers Designs Raft Footings

Мы проектируем фундаменты домов в соответствии с австралийским стандартом для фундаментов и плит. Мы предпочитаем плотные плиты вафельным плитам. Хотите знать, почему? Кликните сюда.

Узнайте цену или позвоните нам сегодня. Инженеры Cornell обслуживают весь Квинсленд и часть Нового Южного Уэльса.

Распространенные причины пучения фундамента и способы его устранения

Главная > Блог > Распространенные причины пучения фундамента и способы его устранения

17 июня 2021 г. |

Если вы подозреваете проблемы с фундаментом вашего дома, проблема может быть в вздутии. Мы объясняем распространенные причины вздутия фундамента, а также стратегии, которые мы используем для ремонта фундаментов и плит.

Что такое вздутие?

Вспучивание происходит, когда из-за влаги или льда подстилающий грунт значительно расширяется и поднимает фундамент или плиту вверх. Может показаться, что почва не может оказать большого влияния, но чем больше влаги она удерживает, тем сильнее сила, которую она может оказать на ваш фундамент. Фактически, Международная ассоциация сертифицированных домашних инспекторов заявляет, что «почвы, способные повредить фундамент, могут… оказывать давление на бетон до 5 500 фунтов на квадратный фут (фунт/фут).

Что вызывает вздутие живота?

Если дренаж вашего двора не имеет надлежащего дренажа, непрерывные или сильные осадки могут проникнуть в почву под фундаментом вашего дома. Затем грунт может расшириться и вызвать повреждение фундамента. Ваша почва также может поглощать избыточную влагу из любых сломанных или протекающих инженерных коммуникаций, проходящих под вашим фундаментом. Устранение этих утечек гарантирует отсутствие ненужного давления на фундамент.

Как я узнаю, что у меня проблема с подъемом фундамента?

Вы будете знать, что у вас есть проблемы с вздутием фундамента, если:

• Ваши двери и окна заедают
• Ваши полы и/или стены имеют трещины
• Ваши полы неровные

Имейте в виду, что фундамент Вздутие и осадка фундамента имеют схожие признаки, поэтому, если у вас есть сомнения, обратитесь в местную компанию по гидроизоляции подвала. Они правильно диагностируют и исправят любые проблемы.

Как можно отремонтировать пучинистый фундамент?

Приоритетом экспертов будет удаление нежелательной воды везде, где это возможно. Один из методов, который мы используем для ремонта пучинистого фундамента, заключается в стабилизации грунта с помощью инъекции полимера. Эта инъекция помогает почве повысить устойчивость к воде. С другой стороны, если повреждение сильное, может потребоваться осушение фундамента или его полный ремонт.

Как только вы заметите вздутие, немедленно обратитесь к местным специалистам.