Пучение грунта

При замерзании грунта происходит процесс, который принято называть пучение грунтов у основания строения. То есть грунт начинает увеличиваться под давлением находящейся в нем воды, превращающейся в твёрдую массу – лёд. Чем больше количество содержащейся в грунте жидкости, тем больше вероятность пучения почвы во время заморозков. При этом стоит учитывать, что грунт бывает разным: какой-то из его типов больше подвержен этому процессу, а какой-то меньше.

Поэтапность промерзания

Если в земле содержится много песка и гравия, то ей заморозки не страшны. Это идеальный вариант для установки фундамента любого строения. Если таких примесей в почве недостаточно много, то фундамент устанавливается выше промерзающего слоя, вдали от подземных вод. Если этого не учитывать, то в заморозки сложно будет избежать пучения грунта, которое способно привести к серьёзным последствиям: трещинам на каркасе дома и даже к его возможному разрушению. Последствия зависят от того, какова сила давления почвы. Но этого вполне можно избежать, если заранее всё предусмотреть.

Холода в нашей стране могут длиться довольно долго – 2-9 месяцев, в зависимости от региона. Поэтому пучение грунта вполне возможно. Оно не наступает сразу, а проходит поэтапно:

1. Предварительная стадия.
2. Основная.
3. Переохлаждение.

На первом этапе грунт лишь слегка охлаждается. При такой температуре жидкость в ней не промерзает. Но когда наступает второй этап, вода кристаллизируется и превращается в лёд. После этого наступает стадия переохлаждения. То есть происходит сжатие грунта под воздействием сильных холодов. Начинается понижение его температуры, и если в почве много влаги, она пучится. Переход от одного этапа к другому происходит медленно, и просчитать этот процесс невозможно. После прохождения всех этапов начинается оттаивание промёрзшей земли. Кстати говоря, этот процесс может стать причиной оседания дома, на что влияют сила и периодичность процесса.

Учитывая эти особенности, стает ясно, что монтаж фундамента ни в коем случае нельзя производить в холодную, точнее в морозную, погоду. Особенно это касается регионов, таких как крайний север, например. Если пренебречь этим правилом, осадку дома и, возможно, его разрушения сразу после постройки избежать не удастся. Но стоит учитывать и ряд других причин, кроме длительных холодов.

Основные причины данного явления

Пучение происходит из-за замерзания грунтовых вод – это основная причина процесса. Однако пучение происходит и при взаимодействии других факторов. Например, его вполне можно наблюдать и весной, когда сильных морозов нет. Это происходит, когда одна сторона строения всегда находится под постоянным воздействием лучей солнца, а другая – в тени. При этом осенью идут дожди, в результате чего в земле скапливается большое количество влаги, особенно с затемнённой стороны строения. Ночью начинает холодать, и резкий перепад температуры ведет к промерзанию скопившейся в земле жидкости.

Лёд в грунте может достигать огромных масс, которые способны вымещать фундамент на поверхность. И все это может произойти всего за одну ночь. Когда всходит солнце, вода тает, и фундамент снова проседает. Вода уходит из почвы, но в последующем процесс может повториться. В результате происходит износ фундамента и строения, установленного на нём.

Весной, в результате такого воздействия, дом может подвергаться просадке на несколько сантиметров, что заканчивается трещинами и прочими разрушениями, устранить которые будет нелегко. Зимой последствия могут быть масштабнее, а износ здания будет происходить быстрее и с большими повреждениями, так как сила промерзания в этот период выше.

Помимо этого, на такой процесс влияют:

• состав грунта;
• большое количество свободной воды;
• длительность заморозков;
• рельеф;
• влажность воздуха;
• количество осадков;
• глубина залегания подземных вод;
• направление расположения дома.

Также важно учитывать глубину промерзания грунта, которая во всех городах разная. Рекомендуется устанавливать фундамент ниже этого уровня, хотя всё зависит от конкретно взятой ситуации. При этом надо учитывать все приведённые выше факторы.

Показатель давления грунта на фундамент

Этот показатель означает давление паутинистого грунта на фундамент постройки. Такая сила всегда разная. Она делится на 2 вида: вертикальную и касательную.

Вертикальная сила наносит меньше вреда постройке. Фундамент в данном случае поднимается не полностью, а лишь по одной из сторон. Разрушения незначительные, и их можно заранее предотвратить. Для этого необходимо использовать для монтажа фундамента только качественный материал, и делать основание строения выше глубины промерзания. А также можно воспользоваться приведенными ниже советами, которые отлично подходят и для следующего вида пучения.

В случае с касательной силой пучения все гораздо сложнее. Грунт не просто поднимается вверх, но и расслаивается. Это может повлечь полноценное разрушение здания, стоящего на нем. Особенно опасно такое явление, если дом недостаточно тяжёлый и выполнен из дерева. Лучше всего на такой земле себя будет чувствовать кирпичная постройка.

Поможет ли замена грунта?

Если на участке замечено пучение, деформация строения и фундамента – нередко проводится замена грунта, что является наиболее верным решением. Но при этом важно учесть одну деталь: чем больше в новой земле будет содержаться песка и грунта, тем лучше. Это предотвратит повторение подобной ситуации. Конечно, переусердствовать тоже не стоит.

Песок с гравием также рекомендуется использовать для создания подушки. Таким образом замена грунта даст больше эффективности, а уровень защиты от его промерзания многократно возрастёт. Желательно, чтобы частицы песка были крупными.

Как сделать песчаную подушку?

Для нее понадобятся следующие материалы и инструменты:

• геоткань;
• вода;
• гравий;
• песок;
• лопата;
• строительный уровень;
• трамбовка;
• гидроизоляция.

Первым делом роется котлован либо траншея на глубину промерзания грунта. После этого вырытую яму следует выровнять и обложить в несколько слоев геотканью – она защитит от попадания к фундаменту жидкости из нижних слоев почвы. Затем проводится насыпка песка, тоже в несколько слоев. Каждый слой увлажняется и тщательно трамбуется. Между каждым слоем обязательно укладывается щебень. В результате получится подушка нужной высоты. Обычно её высота не превышает 200 мм. Поверх неё стелется гидроизоляционный слой. В заключение делается армирование опалубки и, наконец, заливается бетон.

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:

1. Обмазка фундамента спецсоставами.
2. Расширение фундамента.
3. 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.