Какие почвы считаются пучинистыми

Почему «пучит» грунт?

Часто можно услышать про «пучинистость» грунта. Сегодня разберемся, что же это значит, и как можно справиться с этой напастью — какой выбрать фундамент для будущего дома.

Что такое «пучинистые» грунты и почему землю «пучит»?

Под термином «пучинистость» подразумевают грунты, способные впитывать влагу и расширяться на морозе. Это могут быть и суглинки, и супеси, и торфяники, даже песчаные почвы с близким залеганием грунтовых вод. Вспомните опыт из физики, когда вода при замерзании разрывает плотно закрытую бутылку. Такие же процессы расширения происходят и под домом, и вокруг него.

Если бы грунт «пучило» равномерно, то это не было бы проблемой, но в местах застоя влаги пучение происходит сильнее, а под домом, где глубокому промерзанию мешает фундамент,—слабее. Получается, что один участок на морозе поднимается, а другой—нет. А с приходом тепла идет обратный процесс. Такая своеобразная «волна» может разрушить даже самые прочные фундаменты, если они неправильно подобраны для местности и типа грунта.

В ГОСТ принята классификация грунтов по степени пучинистости на 5 классов:

• Непучинистые. Хорошо пропускают воду и не задерживают ее. Например, галька, щебень крупной фракции, песок.
• Слабопучинистые. Возвышенности на местности, получающие достаточно влаги, но не задерживающие ее.
• Среднепучинистые. Грунты затяжных склонов и равнин, где влага может попадать и с осадками, и с грунтовыми водами.
• Сильнопучинистые. Бывшие болотца, пересохшие озера и старицы рек, низины и овраги.
• Чрезмерно пучиничтые. Рыхлые почвы с высоким залеганием грунтовых вод и отсутствием их естественного стока.

Какие типы фундамента подойдут для пучинистых грунтов

Большинство грунтов в Ленинградской области обладают высокой пучинистостью и требуют внимательности при выборе фундамента

Тяжелые кирпичные, блочные и срубовые конструкции лучше возводить на сплошном бетонном основании, с тщательным армированием. Для легких хоз. построек подойдет столбчатое основание.

Каркасные и небольшие легкие деревянные или пенобетонные домики можно построить на сваях, винтовых или железобетонных, для этого достаточно знать глубину залегания стабильного грунта и уровень промерзания.

Сталкивались ли вы с последствиями строительства на пучинистых грунтах? Напишите в комментариях! Если статья оказалась вам полезна, ставьте лайк и подписывайтесь на канал!

Источник

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.

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

Пучинистость грунта: определение степени пучинистости различных грунтов

Пучинистость грунта — явление, возникающее вследствие его морозного пучения (увеличение в объеме при замерзании массы грунта, насыщенной водой), очень распространено и опасно для фундаментов малоэтажных домов и коттеджей. Подвержены этому явлению практически все грунты, залегающие на территории нашей страны при их зимнем промерзании: влажные и влагонасыщенные пылеватые, мелкопесчаные и глинистые грунты (глины, суглинки, супеси) . Различается только степень пучинистости различных грунтов.

Для чего застройщику необходимо знать, какую степень пучинистости имеют грунты на его участке? Это очень важно перед началом строительства малоэтажного дома, так как от этого зависит выбор такого типа фундамента (ленточного, столбчатого, свайного или плитного), который бы максимально был приспособлен к грунтовым и геологическим условиям данной строительной площадки.

Если недооценить опасность этого явления и заложить неподходящий фундамент, то из-за малого веса малоэтажного дома, силы морозного пучения могут буквально вытолкнуть его на поверхность, что повлечет за собой неравномерную деформацию фундамента, а вместе с ним и всего сооружения.

Определение степени пучинистости различных грунтов

Итак, по степени пучинистости грунты делятся на:

• непучинистые – пучение практически отсутствует;
• слабопучинистые – пучение от 1 до 4%;
• среднепучинистые – пучение от 4 до 7%;
• сильнопучинистые – пучение от 7 до 10%;
• чрезмернопучинистые — пучение более 10%

Данные проценты означают, что, например, при глубине промерзания 1,4м, для среднепучинистого грунта (берем худший вариант) пучение составит:
1,4 х 7/100=0,098 м, т.е. 9,8 см.

Определение степени пучинистости грунтов можно производить:

• по их физическим характеристикам (по результатам лабораторных испытаний)
• самостоятельно

Определение степени пучинистости грунтов по их физическим характеристикам

В том случае, если у застройщика на руках есть данные лабораторных испытаний образцов грунта, взятые с участка застройки, в которых расписаны гранулометрический (зерновой) состав крупнообломочных и песчаных грунтов и степень их влажности, а также число пластичности J _p и показатель текучести J _L глинистых грунтов, то определить степень пучинистости грунта можно по следующей таблице:

Степень пучинистости

Деформации пучения или относительное морозное пучение при глубине промерзания 1,5 метра

Виды грунтов

Песок гравелистый, крупный и средней крупности с содержанием частиц размером до 0,05мм(песчаных мелких и тонких) до 2% независимо от влажности;

Песок гравелистый, крупный и средней крупности с содержанием частиц размером до 0,05мм (песчаных мелких и тонких) до 15% при S_r ≤ 0,5 (маловлажные);

Песок мелкий с содержанием частиц размером менее 0,05мм (пылеватых и глинистых) до 2% при S_r ≤ 0,5 (маловлажный);

Крупнообломочные грунты с заполнением (глинистым, песком мелким и пылеватым) до 10%

Супесь легкая крупная маловлажная (пучение 1÷2%);

Супесь легкая крупная влажная (пучение 2÷4%);

Супесь пылеватая маловлажная;

Супесь легкая маловлажная;

Суглинок тяжелый пылеватый маловлажный;

Песок гравелистый, крупный и средний с содержанием частиц размером менее 0,05мм (пылеватых и глинистых) до 15% влажный и насыщенный водой;

Песок мелкий с содержание частиц размером менее 0,05мм (пылеватых и глинистых) до 2% влажный и насыщенный водой;

Песок мелкий с содержанием частиц размером менее 0,05мм (пылеватых и глинистых) от 2% до 15% маловлажный (пучение 1÷2%) и влажный (пучение 2÷4%);

Песок пылеватый при S_r ≤ 0,5 (маловлажный);

Крупнообломочные грунты с заполнением (глинистым, песком мелким и пылеватым) от 10 до 30%

Супесь легкая влажная и насыщенная водой;

Супесь тяжелая пылеватая маловлажная;

Суглинок легкий пылеватый маловлажный.

Песок пылеватый и мелкий при 0,8

Крупнообломочные с заполнителем (глинистым, песком мелким и пылеватым) более 30% по массе

Глинистые при J_L > 0,5 (мягкопластичные и текучепластичные глины и суглинки и пластичные супеси);

Супесь пылеватая (влажная и насыщенная водой);

Супесь тяжелая пылеватая (влажная);

Суглинок легкий пылеватый (влажный);

Суглинок тяжелый пылеватый (влажный и насыщенный водой)

Песок пылеватый и мелкий при S_r > 0,95 (насыщенный водой)

Суглинок легкий пылеватый (насыщенный водой);

Супесь тяжелая пылеватая (насыщенная водой)

Определение степени пучинистости грунтов самостоятельно

Для самостоятельного определения степени пучинистости грунта на строительном участке, необходимо знать следующие данные:

Как определить состав грунта самостоятельно при отсутствии геологии смотрите в материале «Типы грунтов: как определить состав грунта самостоятельно«.

Почему так важно знать состав грунта на участке? Как уже говорилось выше, на территории нашей страны в основном залегают грунты, в той или иной степени склонные к морозному пучению: глинистые грунты – глины, суглинки, супеси, а также песчаные грунты — пески различной крупности (гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые).

Так как в большинстве из этих грунтов — значительное содержание пылеватых и глинистых частиц, то они хорошо связывают воду, насыщаются ею. Насыщенный водой грунт при замерзании зимой значительно расширяется, увеличивается в объеме, что приводит к его неравномерному поднятию, «вспучиванию».

Именно это явление и получило название «морозное пучение грунта». Возникает оно, как правило, во влагонасыщенных и влажных пылеватых, мелкопесчаных и глинистых грунтах (супесях, суглинках, глинах).

Способствует этому и так называемая «капиллярная активность» – способность различных, особенно глинистых и мелкопесчаных грунтов подтягивать воду со значительных глубин на поверхность, которая очень зависит от количества пылеватых частиц в составе этих грунтов: чем больше пылеватых частиц, тем больше активность.

«Благодаря» капиллярному эффекту, глинистые и мелкопесчаные грунты способны подтягивать воду от уровня залегания грунтовых вод (УГВ) ближе к поверхности земли на следующие величины:

• глины – на 4 ÷ 5 метров;
• суглинки – на 2 ÷ 3,5 метра;
• супеси – на 1,5 ÷ 2 метра;
• пески пылеватые – на 0,7 ÷ 1,2 метра.

Степень пучинистости глинистых и песчаных грунтов зависит от следующих характеристик:

— у глинистых грунтов (супесь, суглинок, глина) — от показателя текучести J _L , а также от глубины залегания уровня подземных (грунтовых) вод, вернее, от разницы уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунтов;
— у песчаных грунтов — от глубины залегания уровня грунтовых вод, а также от степени насыщения водой;

Следует отметить, что в крупнообломочных грунтах (щебне, гравии и гальке), а также в песках крупнозернистых, крупных и средней крупности, не содержащих глинистых и пылеватых частиц или содержащих их крайне мало (до 2%), капиллярная активность практически отсутствует.

А это значит, что вода выше уровня грунтовых вод (УГВ) не поднимается. Такие грунты остаются влажными строго на уровне УГВ и считаются непучинистыми.

Как определить показатель текучести J_L глинистых грунтов самостоятельно

Как определить уровень грунтовых вод (УГВ) на участке самостоятельно

Определить уровень грунтовых вод на своем участке можно самостоятельно. Для этого потребуются следующие инструменты:

• садовый бур длиной не менее 2-х метров;
• ложковый бур, позволяющий пробурить отверстие на глубину не менее 5-ти метров;
• прут достаточной длины для измерения УГВ.

Для того чтобы определить уровень грунтовых вод (УГВ) на участке строительства, вначале необходимо садовым буром пробурить шурф глубиной около 2 метров. Если, по истечению одних суток, вода в шурфе не появится, то ложковым буром необходимо пробурить скважину ещё примерно на 1,5 ÷2 метра. После того, как вода появится в скважине, замеряют прутом или обычной планкой, на которой заранее нанесены отметки в сантиметрах, расстояние от поверхности грунта до УГВ.

Зависимость степени пучинистости грунтов от их глубины промерзания и уровня залегания грунтовых вод (УГВ)

Как уже говорилось выше, глинистые и песчаные грунты, «благодаря» капиллярному эффекту, способны подтягивать воду с различных глубин на поверхность земли. Именно эта способность определяет их степень пучинистости в зависимости от разницы уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунтов.

Непучинистые грунты

Непучинистыми грунтами являются грунты, если глубина промерзания грунтов находится выше уровня грунтовых вод (УГВ) на следующую величину:

• для мелких песков — на 0,75м и более;
• для пылеватых песков — на 1,0 и более;
• для супесей – на 1,5м и более;
• для суглинков – на 2,5м и более;
• для глин – на 3,0м и более.

Слабопучинистые грунты

Слабопучинистыми грунтами являются грунты, если глубина промерзания грунтов находится выше уровня грунтовых вод (УГВ) на следующую величину:

• для мелких песков – на 0,5 ÷ 0,75м;
• для пылеватых песков — на 0,75 ÷ 1м;
• для супесей — на 1 ÷1,5м;
• для суглинков – на 1,5 ÷ 2,5м;
• для глин — на 2,0 ÷ 3,0м.

Среднепучинистые грунты

Среднепучинистыми грунтами являются грунты, если глубина промерзания грунтов находится выше уровня грунтовых вод (УГВ) на следующую величину:

• для мелких песков – на 0,5 и менее;
• для пылеватых песков — на 0,5 ÷ 0,75м;
• для супесей — на 0,75 ÷ 1,0м;
• для суглинков – на 1,0 ÷ 1,5м;
• для глин – на 1,5 ÷ 2,0м.

Сильнопучинистые грунты

Сильнопучинистыми грунтами являются грунты, если глубина промерзания грунтов находится выше уровня грунтовых вод (УГВ) на следующую величину:

• для пылеватых песков — на 0,5 и менее;
• для супесей – на 0,75м и менее;
• для суглинков – на 1,0м и менее;
• для глин – на 1,5м и менее.

Пример:

Уровень грунтовых вод (УГВ) – 3,2 метра от поверхности земли;

Глубина промерзания грунта – 1,2м

3,2 — 1,2 = 2,0м – суглинок слабопучинистый.

Зависимость степени пучинистости глинистых и песчаных грунтов от показателя текучести (для глинистых грунтов), глубины промерзания и уровня залегания грунтовых вод (УГВ)

Сведем данные, полученные ранее при определении степени пучинистости грунтов в одну таблицу:

Степень пучинистости грунта

Расстояние Z, м Показатель текучести J _L Относи-тельное морозное пучение, % Глина Суглинок Супесь Песок пылеватый Песок мелкий Непучи-нистый Z>3 Z>2,5 Z>1,5 Z>1 Z>0,75 J_L ≤ 1 Слабо- пучинистый 2 1,5 1 0,75 0,5 0≤J_L≤0,25 1 — 4 Средне-пучинистый 1,5 1 0,75 0,5 Z≤0,5 0,25 4 — 7 Сильно-пучинистый Z≤1,5 Z≤1 Z Z — J_L>0,5 7 — 10