Как определить пучинистость грунта на участке

Как определить пучинистость грунта на участке?

— Но не все так плохо. Мы вполне можем определить пучинистость и сами, без лабораторий.

— Скажешь тоже. Там все таки приборы всякие, измерения, методики. Сам же видишь, на твоем диске СНИПов полно этих методик. Вон:
Методы статистической обработки результатов испытаний
Методы лабораторного определения максимальной плотности
Метод лабораторного определения характеристик просадочности
Методы испытаний проницаемости
Методы лабораторного определения содержания органических веществ
Метод лабораторного определения характеристик набухания и усадки.

И еще тут целая страница этих методов. А как ты без всего этого определишь?

— Да не пугайся ты так! Опять трясешься при одном виде этого перечня. Знаешь, для кого это все, кому это нужно? Для того, чтобы все определения зашифровать в формулах, составить документы с максимально точными результатами. Все рассчитано до муллиметра! И потом, в случае чего, прикрыть свою задницу этим документом. Или наоборот: рухнуло здание — быстро нашли виноватого, который не соблюл пункт х-5.8 из документа под нумбером 4567-6р.54.блин-к7/12-5.

А тебе тоже нужны расчеты «до муллиметра»? Твою задницу тоже надо будет прикрывать от кого-то, если по твоей стене трещина пойдет? У тебя что, этажи рухнут, крыша обвалится, сотни жертв? Кому на фиг нужна твоя трещина? О ней даже по местному проводному радио ни один диктор не заикнется, даже сосед твой не заинтересуется.

А если интересно ему будет, так только то, как ты будешь эту трещину заделывать, не более того. Подойдет, позаглядывает, советы мудрые даст, как в эту трещину тряпок напихать.

— Ну, нарисовал картинку. А без трещин, что, никак нельзя обойтись, что ли?

— Почему нельзя? Пошли, поглядим, есть ли трещины, просадки у соседей наших, поспрашиваем, на какой глубине у них фундамент зарыт, какого типа фундамент. Каков уровень грунтовых вод.

— Да я знаю, какой у них фундамент. У них столбики кирпичные под домом. Я спрашивал уже. Через каждые 4 метра, не более. На глубину 1 метр. И площадь опоры у столбиков около метра. Но у них же дома легкие, деревянные. А мы камень собираемся ставить. Не продавит такие столбики?

— Главное не это. Главное то, что эти столбики у них не разрушаются с годами. И про столбики эти я тоже знаю. Мы же с тобой на нашем участке их выкапывали. И все целехоньки, ни один не развалился. Если бы на них каждый год в течение десятилетий воздействовали силы пучения, их давно бы уже перекорежило все. Но они целехоньки все, ни один шовчик не лопнул, ни один кирпич не вывалился и не сломался. Значит, ничего не пучило.

— И это что, весь метод твоего определния пучинистости грунта?

— Нет, конечно. А ты сам мозгами раскинь, как еще можно определить и о чем узнать у соседей?

— Ну, про уровень грунтовых вод спросить.

— Правильно, но не только это. Важно: как этот уровень меняется в течение года?

— Ты хочешь сказать, что зимой вода уходит, грунт в результате сухой и пучиться нечему?

— Именно! Не всегда и не везде уровень грунтовых вод постоянен. У моего дома сегодняшнего фундамент тоже на 1 метр зарыт, хотя по нормативам должно быть не менее двух. Глубина промерзания по СНИПам такая в нашем регионе. Но ничего за 30 лет не вспучило, и одним из факторов этого как раз то обстоятельство, что зимой уровень грунтовых вод опускается ниже отметки 3 метра. А вот весной и летом вода совсем близко, чуть ли не под самый фундамент.

— Ну, здесь наверняка то же самое. Сосед говорил, что у него по весне яму овощную заливает и в гараже смотровая яма тоже с водой.

— Ну вот. А на какой уровень вода опускается зимой?

— Дык, кто ж его знает, никто ведь не мерял. А колодцев тут поблизости что-то не наблюдается. Люди предпочитают из колонки воду брать или к общему водопроводу подключиться, чем заняться да колодец свой выкопать.

— Ну и зря. Потому и проблемы у них каждый год. Летом воды для полива не хватает, ночами накапливают, а каждую осень ЖКХ раскопками занимается, то тут прорвало, то там. Вот и маются с этой централизованной, да еще деньги за нее платят. Но это другой вопрос, как им надо, так и живут. А нам бы не мешало поточнее узнать об уровне грунтовых вод.

— Дык, тады колодец надо копать.

— Надо. Но сначала займемся все же определением не только уровня вод, но и пучинистостью грунта.

— А что, еще есть способы?

— Конечно. В лабораториях, конечно, удобнее этими вопросами заниматься. Тепло и сухо. И все поддается математике, или почти все. И количество крупинок песка помельче посчитают, и покрупнее. Вобщем, масса работы, и для чего? Для того, чтобы приблизить лабораторные условия к естественным! Чуешь? Как будто до естественных условий добраться, как до луны пешком.

Но у нас-то с тобой естественные условия вот они, на них стоим! Считать песчинки — это нам с тобой надо? Нам с тобой нужна пучинистость. А песчинки совершенно пофигу. Вот и давай займемся пучинистостью, конечным результатом в естественных условиях.

— И как ты это хочешь сделать?

— А очень просто. Мы ведь с тобой не торопимся, так? Или прямо щас будем фундамент заливать?

— Ну, не щас, конечно. На будущий год, как минимум. А то еще и на следующий. Как с гаражом закончим, тогда уж. Да колодец бы еще выкопать, да канализацию обустроить. Работы хватит еще.

— Вот именно. Значит, одна или даже две зимы в запасе есть. Так?

— А-а, понял! Вон ты про что! Измерить пучинистость в натуре! Но как это сделать?

— Значится, так: у нас есть ручной бур диаметром 200 мм. Бурим отверстие в земле на глубину метра 2, больше не надо. Короче, ниже, чем глубина промерзания.

— Но ты сам говорил, что по нормативам глубина промерзания 2 метра. Значит, глубже надо бурить.

— Говорил, говорил. Мало ли что говорил. Нам важна фактическая глубина промерзания, а не та, что в таблицах кем-то прописана, на картах нарисована. Спроси у могильщиков, они тебе точно скажут, в каком месяце на сколько земля промерзает. Я вот спрашивал, в наших краях больше метра не бывало.

Так вот, далее берем стальной штырь, можно арматурный, к нижнему концу привариваем какую-нить железяку и опускаем это дело в нашу скважину. Затем заливаем это дело парой ведер бетона. Нам важно, чтобы этот штырь был зафиксирован в нижней части скважины.

Потом опускаем в скважину трубу бОльшего диаметра, желательно те же 200 мм, и уплотняем землю вокруг. Для чего трубу? Для того, чтобы при вспучивании верхних слоев почвы силы пучения не действовали на штырь. Пусть они эту трубу терзают, как хотят.

А чтобы мороз не проникал в нижнюю часть штыря, напихаем в эту трубу минваты или другого утеплителя, сколько влезет.

Сверху около конца штыря поставим скамейку. Это так, утрированно, а вообще лучше положить пару стальных пластин на землю, притрамбовать их поплотнее, и на них из подручного железа и приварить подобие скамейки со шкалой.

Эта шкала нам неплохую службу сослужит. По ней мы будем отмечать положения стрелки-указателя. Эта стрелка левым концом шарнирно прикреплена к концу штыря (1), а центром качания является шарнир в точке (2) на скамейке.

И если земля будет промерзать и пучиться, будут подниматься и плиты со скамейкой, поднимется и указатель. А мы с тобой с осени запасемся тетрадкой да карандашиком, и будем каждую неделю слюнявить этот карандаш и отмечать в тетрадке показания шкалы, на которые указывает стрелка-указатель.

Так к середине весны мы будем иметь самый точный график пучения нашего грунта за холодный период года, который будет гораздо точнее любых табличных значений от любых, самых умных и крутых лабораторных исследований. Потому что это В НАТУРЕ снято, а не расчетами выведено.

— Круто. Но ведь зима зиме рознь, может следующая окажется теплее, чем всегда.

— Может быть и так. Но мы с тобой, как в дальнейшем увидишь, примем еще немало упреждающих мер, так что не боись.

— А если стрелка вообще с места не сдвинется?

— Тогда пляши. Фундамент можно прямо на поверхность ставить. Но так не бывает. Хоть чуточку, но все равно покажет. А вообще для наших условий можно сказать, что разница в 10 миллиметров принимается за отсутствие пучинистости. Почему? А потому что практически непучинистым считается грунт со значением смещения 0,01. Это 1 процент. По отношению к нашему 1 метру промерзания это и будет 1 см.

— Но это же не по указателю, а по смещению нашей лавки относительно штыря.

— Верно. Потому что указатель у нас со смещением центра. Тут, я думаю, тебе не надо объяснять, как рассчитать положение стрелки при смещении лавки на 1 см вверх или вниз. Простая школьная геометрия. Или будем рассчитывать?

— Не будем. В конце концов, я и экспериментально риски проставлю. А вот, может быть, таким же натурным способом можно и допустимое давление на грунт проверить? Это можно как-то сделать?

— Зачем? Для этих целей существуют четкие таблицы, ничего считать и испытывать нет никакой необходимости. Берем наш любимый диск со СНИПами да ГОСТами *, идем в раздел СНИПы и открываем документ СНиП 2.02.01-83 (2000), «Основания зданий и сооружений».

Там в приложении 3 есть 5 таблиц, определяющих расчетные сопротивления грунтов. Нас интересует таблица 2, для песков.

Согласно ей для наших песков средней крупности и средней плотности (берем вариант похуже, чтобы с запасом) сопротивление составит 4 кГс/см 2 . Представляешь, какую силищу выдерживает? Сколько квадратных сантиметров в одном квадратном метре? 10000. Умножь на 4, и получается 40 тонн на один квадратный метр.

А домик твой, хижина дяди Тома, сколько будет весить вместе ветровыми нагрузками, снегом, гостями, женой, котом и мышами? Тонн 150 не больше. И что получается? Такую избушку можно на одну ногу поставить в три с небольшим квадратных метра.

Но есть одно значимое НО. Эта таблица предусматривает фундамент глубиной заложения 2 метра и шириной 1 метр. У нас такого явно не будет. Следовательно, нагрузочная способность грунта ниже, поскольку фундамент и по уровню будет явно выше, да и в ширину поменьше.

— А такой таблицы в СНИПе нет?

— Для нашего домика нет. Для нашего шалаша СНИП еще не разработали, никому не надо. Пользуемся тем, что есть. И там есть формулы, по которым можно найти примерное значение сопротивления грунта при других ширине и глубине заложения фундамента. Мы с тобой просчитывать их не будем, они уже давно просчитаны и имеется другая таблица, которая представляет и меньшие глубины.

Читайте также  Что делать, если сосед поставил свой забор на вашем участке - Российская газета

Таблица допустимого давления на грунт, кГ/см 2

Источник:
http://samostroj.ru/knigi/article.php?id=53

Как определить пучинистость грунта?

МЕТОД ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ПУЧИНИСТОСТИ

Soils. Laboratory method for determination of frost-heave degree

Дата введения 2013-11-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им.Н.М.Герсеванова ОАО «НИЦ «Строительство»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (протокол от 18 декабря 2012 г. N 41)

За принятие проголосовали:

Сокращенное наименование национального органа
по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2012 г. N 2016-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 28622-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2013 г.

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на глинистые, крупнообломочные (с содержанием глинистого заполнителя более 10% общей массы), песчаные (с содержанием частиц мельче 0,05 мм более 2% общей массы), биогенные, засоленные и искусственные грунты и устанавливает метод лабораторного определения степени их пучинистости при исследованиях грунтов для строительства.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 5180 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 12071 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 12248 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины и определения:

3.1 морозное пучение: Внутриобъемное деформирование промерзающих влажных грунтов, приводящее к увеличению их объема вследствие кристаллизации поровой и мигрирующей воды с образованием кристаллов и линз льда.

3.2 степень пучинистости грунта: Показатель пучинистости грунта.

3.3 относительная деформация морозного пучения образца грунта: Отношение абсолютной вертикальной деформации морозного пучения промерзающего грунта к мощности промерзшего слоя.

4 Общие положения

4.1 Степень пучинистости грунта следует определять по значению относительной деформации морозного пучения , полученному по результатам испытаний образцов грунта в специальных установках, обеспечивающих вертикальное промораживание образца исследуемого грунта в заданном температурном и влажностном режимах, и измерение перемещений его поверхности.

Степень пучинистости грунта

Относительная деформация морозного пучения образца грунта

4.3 Испытания проводят на образцах грунта ненарушенного сложения с природной плотностью и влажностью или искусственно приготовленных образцах с заданной плотностью и влажностью, значения которых устанавливаются программой испытаний в зависимости от возможных изменений водно-физических свойств грунта в процессе строительства и эксплуатации сооружения.

4.4 Испытания проводят не менее чем на трех параллельных образцах исследуемого грунта.

4.5 Значение вычисляют как среднеарифметическое результатов параллельных определений. В случае если разница между параллельными определениями превышает 30%, число определений следует увеличить.

4.6 В процессе подготовки, проведения и обработки результатов испытаний ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

5 Отбор и подготовка образцов грунта

5.1 Отбор, упаковка, транспортирование и хранение монолитов и образцов грунта нарушенного сложения должны проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12071.

5.2 В случае отбора грунта в мерзлом состоянии его предварительно оттаивают под давлением, равным давлению от собственного веса грунта на горизонте отбора монолита.

5.3 Размер крупноблочных включений в образце не должен превышать 20 мм.

5.4 Образец грунта ненарушенного сложения вырезают из монолитов с помощью металлической формы, внутренние размеры которой соответствуют размерам образца грунта, методом режущего кольца, приведенным в ГОСТ 5180. С помощью приспособления для выдавливания образец грунта извлекают из формы и помещают в обойму установки для испытаний (см. 6.1). Неровности поверхности образца крупнообломочного грунта заполняют материалом заполнителя того же грунта.

5.5 Образец грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности приготавливают в обойме методом послойного трамбования или под прессом в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 12248. Внутреннюю поверхность обоймы смазывают при изготовлении образца тонким слоем технического вазелина или покрывают слоем антифрикционного материала (например, полиэтиленовой или фторопластовой пленкой). Обойму помещают вместе с грунтом в установку для испытаний.

5.6 Образцы, искусственно приготовленные из глинистого грунта, предварительно промораживают при подтоке воды в промерзающий грунт, затем оттаивают. Число циклов промораживания-оттаивания должно быть не менее двух.

5.7 Торцевые поверхности образцов должны быть плоскими и параллельными между собой.

6 Оборудование и приборы

6.1 В состав установки для определения относительной деформации морозного пучения должны входить:

— устройство для создания, поддержания и контролирования заданных условий промораживания образца грунта [охлаждающий циркуляционный термостат и (или) холодильная камера];

— устройство для измерения температуры образца грунта (термодатчики, прибор для измерений температуры);

— механизм для вертикального нагружения образца грунта (рычажные, гидравлические, пневматические, электромеханические и другие прессы);

— устройство для измерения вертикальных деформаций образца грунта (индикатор часового типа, датчик положения, прибор для автоматической записи деформаций и т.п.);

— поддон с водой, заполненный капиллярно-пористым материалом, и система подачи воды;

— устройство, обеспечивающее поддержание положительной температуры воды в поддоне (термодатчик, тэн, терморегулятор и т.п.);

— обойма для помещения образца грунта;

Схема установки для определения степени пучинистости грунта приведена в приложении Б.

6.2 Конструкция установки для определения степени пучинистости грунта должна обеспечивать:

— промораживание образца грунта с требуемой скоростью;

— возможность вертикального нагружения образца грунта давлением, равным давлению от собственного веса грунта на горизонте отбора образца или предполагаемому давлению от сооружения на заданной глубине;

— поддержание положительной температуры воды в поддоне.

6.3 Измерительные устройства (приборы) должны обеспечивать:

— измерение вертикальной деформации образца грунта с погрешностью не более 0,1 мм;

— измерение температуры образца грунта с погрешностью не более 0,2°С.

6.4 Внутренний диаметр обоймы цилиндрической формы для помещения образца грунта должен быть не менее 100 мм и высота не менее 150 мм. Внутренняя поверхность обоймы должна быть гладкой, гидрофобной и обладать антифрикционными свойствами. Прочность обоймы на разрыв от внутреннего бокового давления должна быть не менее 0,1 МПа.

6.5 В качестве капиллярно-пористого материала для поддона обоймы может быть использован чистый мелкозернистый песок, корборунд и т.п. Высота слоя капиллярно-пористого материала должна составлять 50 мм.

7 Проведение испытаний

7.1 Образец грунта в обойме, смазанной внутри тонким слоем технического вазелина или покрытой слоем антифрикционного материала, помещают в установку на увлажненный капиллярно-пористый материал поддона и проводят следующие операции:

— проверяют положение штока механизма для нагружения образца по отношению к центру образца;

— устанавливают прибор для измерения вертикальных деформаций образца грунта;

— заполняют поддон и емкость водой или подключают систему непрерывного подтока воды к образцу и ее обогрева;

— устанавливают термодатчики в образец грунта;

— к образцу грунта плавно, не допуская ударов, прикладывают нагрузку, создавая давление в соответствии с 6.2;

— записывают начальные показания приборов.

7.3 Включают автоматизированную систему для поддержания положительной температуры воды в поддоне, равной (2±0,2)°С.

7.4 Входе испытания через каждые 12 ч снимают показания приборов для измерения вертикальной деформации и температуры верха и низа образца грунта.

Примечание — Во избежание переохлаждения грунта через 12 ч после начала испытания следует вызвать начало кристаллизации влаги в образце грунта легким постукиванием по штампу.

7.5 Во время испытания следят за непрерывностью подтока воды к образцу грунта и поддержанием температуры воды в поддоне.

Примечание — В обоснованных случаях допускается проведение испытаний без дополнительного увлажнения образца грунта. При этом между образцом грунта и капиллярно-пористым материалом укладывают влагонепроницаемую пленку.

7.6 Испытание прекращают при промораживании образца грунта до глубины 100 мм.

7.7 Сразу после окончания испытания образец грунта извлекают из обоймы, разрезают вдоль вертикальной оси, измеряют фактическую толщину промерзшего слоя (за исключением зоны пластично-мерзлого грунта) и описывают его криогенную текстуру.

8 Обработка результатов

где — вертикальная деформация образца грунта в конце испытания, мм;

— фактическая толщина промерзшего слоя образца грунта, мм.

Источник:
http://docs.cntd.ru/document/1200101299

Что такое пучинистые грунты, методы их определения, выбор типа фундамента

Особые свойства пучинистых грунтов

Особое свойство оснований, способных вспучиваться, заключается в значительном увеличении объема в результате зимнего промерзания.

Как определить пучинистые грунты? К основаниям, обладающим свойством вспучивания при промерзании, относятся только глинистые (в том числе суглинки) и песчаные грунты (пылеватые, мелкие и средней крупности). Гравелистые и крупные пески к пучинистым не относятся.

Песчаные, глинистые грунты и их разновидности обладают мелкопористой структурой, то есть состоят из мелких минеральных частиц, между которыми имеется множество мелких полостей. Эти полости или поры могут содержать влагу. При понижении температуры ниже нуля влага в грунте замерзает, превращаясь в лед, который, как известно, всегда увеличивается в объеме по сравнению с исходным объемом воды. В результате замерзания воды в порах и происходит увеличение всего объема основания, называемое морозным пучением.

Основания делятся по степени пучинистости, которая зависит от уровня или глубины, на которой залегают подземные воды. Для глинистых оснований еще имеет значение показатель текучести. Приводим следующую таблицу с градацией по степени пучинистости разных видов грунтов.

  • Основной показатель – это относительная деформация пучения Efh, которая определяется отношением величины подъема поверхности вспучивающегося основания к толщине промерзшего слоя.
  • Показатель Z – это разница между величиной УГВ и глубиной сезонного промерзания, значение которой равно 1,2 м для отапливаемых зданий, и 1,5 м – для неотапливаемых зданий.
Читайте также  Погреб в доме на мелкозаглубленном фундаменте

Если степень пучинистости по показателям Z и Jl (текучести) отличаются, то принимается большее значение.

Так как пучинистые основания проявляют свои негативные свойства при условии насыщения водой, то существует еще один способ классификации, учитывающий условия увлажнения основания зданий по характеру рельефа местности.

То есть, если по показателям Z и Jl основание относится к слабопучинистым, но участок строительства расположен в низине или котловине, то следует считать, что грунты сильнопучинистые.

Таким образом, пучинистый грунт – это песчаный или глинистый грунт, подверженный увлажнению и сезонному промерзанию.

Распространение пучинистых грунтов на территории России

Так как песчаные и глинистые основания распространены повсеместно, то можно считать, что расположение грунтов с пучинистыми свойствами охватывает почти половину территории России. Сюда входят:

  • западные области РФ: Калининградская, Псковская и Ленинградская области и Республика Карелия;
  • средняя полоса РФ: Владимирская, Калужская, Ивановская, Костромская, Рязанская, Московская, Смоленская, Тверская, Тамбовская, Тульская, Ярославская, Белгородская, Брянская, Вологодская, Воронежская, Кировская, Курская, Липецкая, Орловская, Пензенская, Самарская, Саратовская, Ульяновская области, Чувашская Республика;
  • южные части Архангельской и Мурманской областей, Хабаровского края, Республики Якутия, Красноярского края, Иркутской и Тюменской области, Республики Коми;
  • Амурская, Читинская, Новосибирская, Омская, Кемеровская области, Республики Бурятия, Коми, Тыва, Алтай, Свердловская область, Республики Татарстан и Башкортостан, Волгоградская область, Ростовская область, Республика Калмыкия;
  • северные части Краснодарского и Ставропольского краев.

Исключается зона вечной мерзлоты, которая охватывает большую часть территорий Якутии, Красноярского края, Тюменской и Архангельской области, Республики Коми. Зона вечной мерзлоты отличается тем, что грунт там промерзает на сотни метров вглубь, поэтому проблема пучинистых грунтов для этой зоны неактуальна.

Точно так же неактуальна проблема морозного вспучивания для регионов, где в основании зданий залегают в основном грунты скальные и крупнообломочные – это все северокавказские республики и южная часть Ставропольского края.

Кроме того, проблема пучинистости не имеет значения для территорий, где основания практически не промерзают – это южная часть Краснодарского края и Республика Дагестан.

Глубина промерзания наряду с уровнем расположения грунтовых вод является определяющими факторами, влияющими на величину возможного вспучивания основания. Например, в регионах, близких к Байкалу, где глубина промерзания может достигать 2,5 м, подъем поверхности при вспучивании может достигать 30-40 см, в Подмосковье при глубине промерзания 1,5 м подъем поверхности составляет 15-18 см.

Влияние пучинистых грунтов на фундаменты

Морозное пучение вызывает значительное увеличение его объема – величина подъема поверхности может составить не один десяток сантиметров. При этом возникают усилия, величина которых достигает десятков тонн. Даже если опустить подошву фундамента ниже глубины сезонного промерзания, это не предотвратит негативное влияние пучинистых сил, так как они действуют и по боковым поверхностям.

Пучинистость почвы также проявляется в том, что после оттаивания основания при потеплении происходит его осадка, то есть на конструкцию фундаментов периодически воздействуют разнонаправленные силы.

Вес конструкций может компенсировать вспучивание только в случае сооружения здания высотой не менее трех этажей с массивными бетонными или каменными стенами. Для малоэтажной застройки в один-два этажа, тем более из легких конструкций – деревянных каркасных и срубов, из легкобетонных блоков и из кирпича – должен быть подобран и рассчитан специальный фундамент для пучинистого грунта.

Основная опасность отрицательного воздействия пучинистых сил заключается в их неравномерности. Разные части фундаментов здания всегда находятся в неодинаковых условиях. Промерзание происходит только по периметру отапливаемого здания, под фундаментом, на который опираются средние стены, основание не промерзает.

Неравномерность промерзания под зданием

Кроме того, и по периметру ограждающих наружных стен основание промерзает неодинаково – с теневой, северной, стороны больше, с тех сторон, где прогревает солнце, – промерзание меньше. На величину промерзания влияет также толщина снегового покрова, архитектура здания, характер застройки участка.

Все эти факторы вызывают неравномерное воздействие пучинистых сил на разные участки фундаментов и неравномерные деформации в конструкциях, вызывающие самые неблагоприятные последствия – возникновение трещин и других повреждений в ограждающих и несущих конструкциях, которые могут привести к их разрушению.

Фундамент на пучинистых грунтах должен обладать особенностями, способными минимизировать или исключить негативное воздействие этого типа основания.

Мнение эксперта

Если в основании здания залегают грунты с пучинистыми свойствами, следует особенно тщательно подойти к выбору типа фундамента. Очень эффективной после многолетней практики применения зарекомендовала себя конструкция МзЛФ – об устройстве, армировании и расчете которого мы подробно рассказываем в статье«Мелкозаглубленный ленточный фундамент: расчёт глубины, подготовка основания, армирование своими руками и калькулятор расчётов».

Помимо выбора наиболее подходящего типа фундамента при строительстве на пучинистых основаниях, необходимо предусматривать дополнительные мероприятия, направленные на предотвращение замачивания и промерзания: устройство дренажа, утепление отмостки, заполнение пазух уплотненным сыпучим материалом.

Источник:
http://glaver.ru/obshhestroj/geoizyskaniya/puchinistye-grunty.html

Какие грунты считаются пучинистыми, а какие нет

Пучинистые грунты доставляют множество проблем строителям. В зимний период они способны сильно увеличиваться в объеме, оказывая повышенное давление на фундаменты здания. Строение при этом неравномерно поднимается из земли, на стенах появляются серьезные трещины. Перед тем как бороться с явлением, необходимо понять, что это такое.

Пучинистые и непучинистые основания

Сложным вопросом при самостоятельном строительстве становится определение, какие грунты имеются: пучинистые или непучинистые. Согласно ГОСТ 25100-2011 все основания делятся на пять групп по степени морозной пучинистости:

  • чрезмерно пучинистые;
  • сильнопучинистые;
  • среднепучинистые;
  • слабопучинистые;
  • непучинистые.

Последнюю группу можно назвать условной. Таких типов грунтов, в которых никогда не возникнет сил морозного пучения, практически нет. К категории безопасных оснований относятся только крупнообломочные породы и гранит, залегания которых на поверхности встречаются крайне редко.

Тип почвы не так сильно влияет на вероятность появления сил морозного пучения. Фактором возникновения этого явления является не грунт, а влага и отрицательные температуры. При соблюдении определенных условий, негативные явления могут возникнуть практически на любом участке.

На склонность грунта к появлению пучения влияют такие свойства как:

  • капиллярная активность;
  • способность к фильтрации.

По этим показателям самыми опасными типами почвы становятся глинистые. Сюда относят глину, суглинок и супесь. Эти почвы плохо фильтруют воду, задерживают ее и не пропускают в более глубокие слои. Жидкость остается в опасной близости от фундаментов.

В тоже время глины отличаются высокой капиллярной активностью. Для сравнения, песчаные виды грунтов способны подтягивать воду примерно на 30 см. Свойство актуально при выпадении осадков или таянии снега. Влага распространяется лишь на 30 см от источника. В этом случае от морозного пучения фундаменты защищает отмостка стандартной метровой ширины. Глина же может подтягивать влагу на расстояние 1,5 м, для защиты от атмосферной влаги потребуется соорудить очень широкую отмостку для предотвращения повреждений.

При высоком уровне грунтовых вод даже условно непучинистые виды грунта (крупные и средние пески) могут привести к проблемам. Опасность возникновения морозного пучения в песках может появляться и при воздействии других факторов (например дом расположен на участке с уклоном, даже небольшим).

Чем опасно морозное пучение

Совместное воздействие на грунт влаги и низких температур приводит к увеличению его объема. Для любого здания особую опасность представляют неравномерные деформации, которые характерны для морозного пучения. Это вызвано тем, что грунт под наружными стенами нагревается от здания слабо, а в середине дома температура выше ноля.

Трещина возникшая из-за пучения.

Наружные стены, а особенно углы, способны подниматься относительно начальной отметки на 15 см. При этом деформаций под внутренними стенами не происходит или они малы. Неравномерное поднятие приводит к появлению в стенах наклонных трещин.

Также морозное пучение оказывает негативное воздействие на боковую поверхность фундамента.

Способы борьбы

Чтобы пучинистые грунты не вызвали проблем при эксплуатации, необходимо бороться с причинами морозного пучения глин и других типов почв еще на этапе строительства фундаментов. Методы борьбы зависят от масштаба проблемы и вида опорной части дома. Чаще всего мероприятия предусматриваются в комплексе.

Заглубленные фундаменты

Каждый строитель знает, что для эффективной борьбы с морозным пучением необходимо закладывать опоры здания ниже глубины промерзания грунта. Эта величина находится по специальным таблицам и картам или рассчитывается по формуле из СП «Основания зданий и сооружений». Но принятия таких мер не всегда бывает достаточно. При глубоком заложении удается избежать воздействий на подошву фундамента, но остаются касательные силы, действующие на его боковую поверхность. Их можно разложить на:

  • вертикальные, которые в некоторых случаях способны приподнимать конструкции;
  • горизонтальные, изгибающие фундаменты.

Силы морозного пучения в зависимости от глубины заложения.

Методы борьбы зависят от типа строения и фундаментов. Для массивных зданий с опорной частью глубокого заложения можно порекомендовать одно или несколько из следующих мероприятий:

  • обмазочная гидроизоляция, которая не только защищает материал фундаментов от намокания, но и ухудшает сцепление грунта с ними (не дает приподнимать конструкции);
  • утепление выполняется с той же целью, часто применяется экструдированный пенополистирол, который берет на себя и функцию защиты от влаги;
  • дренаж и засыпка пазух крупным или средним песком позволяют увести влагу от здания;
  • утепленная отмостка препятствует промерзанию почвы в непосредственной близости от дома, а значит, устраняет один из факторов, необходимых для появления пучения;
  • грамотный расчет и исполнение армирования позволит элементам противостоять горизонтальным воздействиям.

Совет! Для пучинистых грунтов не рекомендуется применять бетонную или асфальтную отмостку. Лучше выбрать виды, более устойчивые к деформациям.

Если здание выполнено из легких материалов или имеет всего один этаж, рекомендуется применять фундаменты по технологии ТИСЭ. Такие опорные элементы представляют собой сваи, уширяющиеся к низу. Благодаря увеличению сечения, выдернуть элемент из почвы становится практически невозможно.

Чтобы уберечь такой тип фундамента от горизонтальных воздействий, придется продумать следующие моменты:

  • грамотный расчет рабочего армирования сваи;
  • жесткое сцепление сваи с ростверком с помощью арматуры;
  • расчет ростверка на повышенное давление грунта на боковую поверхность.

При большой глубине промерзания устройство заглубленного фундамента с утеплением, гидроизоляцией, дренажом и теплой отмосткой экономически не выгодно. Проще будет построить опоры мелкого заложения. Обоснованным заглубление станет только при:

  • необходимости устройства подвала или цокольного этажа;
  • плохих показателях прочности грунта ближе к поверхности.

Фундаменты мелкого заложения

Такие конструкции имеют несколько преимуществ. Они снижают затраты на строительство фундаментов, уменьшают сроки выполнения работ. Мелко заглубленные фундаменты могут быть использованы при достаточно высоком уровне грунтовых вод (не менее 1,5 м).

Действие утепленной отмостки.

Защитить такие виды опорных элементов здания помогут следующие мероприятия, использованные в комплексе:

  1. Утепленная отмостка. Такая конструкция позволит уменьшить глубину промерзания основания. Точная отметка для безопасного заложения подошвы зависит от климата, толщины утеплителя и ширины отмостки. В большинстве случаев можно посоветовать использовать защитную полосу шириной 1м с утеплителем толщиной 5-10 см. Глубина заложения фундамента при этом будет равняться 0,7 — 1 м.
  2. Утепление вертикальной части фундамента. Если забыть о теплоизоляции цоколя, фундамент дома станет отличным проводником холода под собственную подошву. Для работ рекомендуется использовать экструдированный пенополистирол (пеноплекс). Он закрепляется на всю высоту опорной части дома: от подошвы до цоколя. Толщина утепления выше отмостки в среднем равняется 100 мм, а ниже можно использовать пеноплекс толщиной 50 мм. Дополнительно материал защищает фундаменты от воздействия влаги, увеличивая их срок службы.
  3. Дренаж. Система позволяет устранить второй фактор возникновения морозного пучения: влагу. Чтобы дренаж работал эффективно, необходимо его грамотно расположить. Трубу укладывают рядом с пятном застройки, но не под ним. Дренаж должен находиться ниже промерзания или в том месте, где оно не происходит (в пределах действия утепленной отмостки). Если уложить трубы в промерзающем грунте, их может разорвать зимой. Также потребуется соблюдать рекомендуемые уклоны дренажных труб, которые зависят от диаметра сечения.
Читайте также  Фундамент из блоков ФБС: пошаговая инструкция с видео

Расположение дренажной трубы.

Если нет возможности устройства дренажа (высокая сложность работ, некуда его вывести и т.д.) можно обойтись только отмосткой. В этом случае защитную полосу по периметру здания делают большой ширины. Она должна полностью предотвратить доступ атмосферной влаги к фундаментам. Для глин ширина должна быть больше 1,5 м. Благоустройство вокруг здания делается так, чтобы уклон участка был в направлении от дома.

Метод применим при одновременном соблюдении следующих условий:

  • хорошие прочностные характеристики основания под слоем чернозема;
  • низкая природная влажность грунта;
  • глубокое залегание подземных вод;
  • отсутствие на участке уклонов в сторону здания.

При грамотном подборе типа фундамента и своевременном принятии мер по борьбе с морозным пучением можно избежать серьезных проблем при эксплуатации дома. Внимательный подход к вопросу позволит найти эффективный вариант, требующий наименьших трудовых и финансовых затрат.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник:
http://gidfundament.ru/rabota/puchinistyj-grunt-kak-opredelit-tip.html

Морозное пучение грунта

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 возникают нагрузки, приводящие, например, к возникновению трещин в стенах здания и самом фундаменте.

Количественным показателем пучинистости грунта является относительная деформация пучения — Efh.

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 — Efh 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.

Источник:
http://domekonom.su/moroznoe-puchenie-grunta.html

Как определить тип и пучинистость грунта

Любое строительство начинается с исследования грунта. На уже застроенной территории этот этап можно пропустить и воспользоваться результатами исследований, проведенных для других построек. Но часто застройка участка начинается именно с гаража. Хороший пример – каркасный гараж-дом, который был построен нами в качестве склада стройматериалов и временного жилища для строителей.

Нужно хорошо представлять, на каком грунте вы строите гараж. Исходя из его свойств выбирается тип и рассчитываются параметры фундамента. Неправильно спроектированный фундамент в лучшем случае может обойтись дороже, чем это необходимо, а в худшем – разрушиться.

Пучение грунта – одна из самых серьёзных опасностей, подстерегающих построенные без проведения должных исследований фундаменты. Впрочем, о неправильной усадке тоже не стоит забывать.

Таблица для определения степени пучинистости грунта. Z — величина, показывающая на сколько метров уровень грунтовых вод находится ниже глубины промерзания

Если вы не хотите воспользоваться услугами специалистов, для начала придётся выкопать на месте будущей постройки яму два метра глубиной с аккуратными вертикальными стенками. Так вы сможете визуально определить тип грунта. Кроме того, вы можете провести простой эксперимент, который поможет развеять ваши сомнения, если они у вас будут.

Берёте горсть грунта и добавляете в неё воды. Скатываете «сосиску» и, внимание, самый ответственный момент, сворачивате из неё бублик. В зависимости от того, что произошло с «сосиской», делаем выводы:

  • Получился отличный бублик – это глина;
  • «Сосиска» развалилась на несколько частей – суглинок;
  • «Сосиска» рассыпалась на мелкие части – супесь;
  • Не получилось даже сделать «сосиску» — песок.

Если на дворе осень, заодно с типом грунта вы можете определить уровень подземных вод. Хуже всего, если на дне ямы появилась вода. Если сухо – лучше всего воспользоваться ручным буром, и увеличить глубину своих знаний об уровне грунтовых вод еще метра на полтора-два. Воды не видно – до грунтовых вод достаточно далеко и вы даже можете сделать подвал или погреб.

Эта таблица поможет определить, какая глубина фундамента для гаража требуется

Но нас интересует не абсолютное значение уровня грунтовых вод, а то, насколько он находится ниже глубины промерзания. Глубина промерзания – величина нормативная, и определяется из таблицы. Тут стоит учесть, что зимы в последнее время стали мягче, чем раньше, но раз в несколько лет выпадает наоборот, более суровая. Так что если в расчётах предусмотрите дополнительный запас – не ошибётесь.

Не забывайте о том, что сделать фундамент на пучинистом грунте будет гораздо проще, если вы сможет уменьшить воздействие на грунт факторов, вызывающих пучение. Например, сделаете дренаж и утеплите отмостку.

При промерзании грунта, влага из замерзших слоёв выдавливается вниз. И если она не успевает выдавливаться, как раз и происходит пучение.

Усадка фундамента

Теперь у вас есть все необходимые данные для того, чтобы выбрать тип и глубину фундамента. Осталось рассчитать его ширину. Тут нужно ориентироваться на несущую способность грунта. Если на фундамент могут воздействовать горизонтальные силы пучения – ширина и конструкция фундамента это тоже необходимо учитывать, но тут в двух словах о расчёте не расскажешь.

Расчётное сопротивление грунта поможет определить минимальную площадь фундамента для гаража

Если постройка каркасная, например, гараж из сэндвич-панелей, то нагрузка на фундамент создаётся минимальная и мощная конструкция не требуется. Вопрос, как лучше сделать фундамент, сводится скорее к выбору типа фундамента.

А вот тяжелые капитальные постройки требуют серьёзного по/kak-luchshe-zalit-lentochnyj-fundament-raschyot/дхода к расчёту фундамента, так как нагрузка на грунт тут уже может оказаться вполне сопоставима с предельно допустимой.

Источник:
http://stroyfrost.ru/blog/kak-opredelit-tip-i-puchinistost-grunta/