Нередко можно наблюдать печальную картину: едва возведенный забор уже к весне деформируется, перекашивается или даже падает. Причина кроется в морозном пучении грунта, однако далеко не все знают, как избежать подобных последствий.
В интернете встречается много информации по этой теме, но, к сожалению, значительная ее часть является недостоверной. Зачастую, не самые объективные сведения можно обнаружить на сайтах компаний, занимающихся установкой заборов. Велик риск попасть в руки неквалифицированных "специалистов" и в итоге получить разрушенный пучением забор, за который заплачены немалые деньги.
Возможно, кто-то, прочитав эту статью, возразит, что его столбы забетонированы всего на один метр и стоят уже пять лет без каких-либо проблем. Я не стану спорить, но подчеркну, что при неправильном монтаже деформация – это лишь вопрос времени. Моя цель – объяснить, как правильно устанавливать столбы, чтобы избежать подобных неприятностей, а также разъяснить причины, по которым грунт выталкивает столбы, деформирует заборы, металлические профили и трубы.
Для наглядности я подготовил схему, иллюстрирующую процессы, происходящие со столбами в грунте при пучении. На схеме показаны столбы в грунте и действующие на них силы.
Силы, воздействующие на грунт (обозначены зелеными стрелками), возникают из-за массы самого столба и прикрепленного к нему забора. Силы противодействия грунта (синие стрелки) препятствуют проваливанию столба вниз. В состоянии равновесия, когда действуют только эти силы, столб остается неподвижным в грунте.
Однако на столбы также воздействуют силы морозного пучения, возникающие из-за расширения воды, находящейся в грунте, при замерзании. Рассмотрим различные варианты монтажа столбов и их подверженность этим силам.
Вариант А. Столб забетонирован выше глубины промерзания грунта. В этом случае силы пучения воздействуют на столб снизу вверх с огромной силой, иногда достигающей нескольких тонн, выталкивая его из грунта. Силы пучения, действующие по касательной, из-за малого диаметра столба воздействуют на незначительную площадь и не могут существенно повлиять на его смещение. Этот вариант установки является неправильным.
Вариант Б. Столб забит ниже глубины промерзания, но бетонирование выполнено выше нее, а площадь бетонного основания больше диаметра столба. Этот вариант часто используют установщики заборов, однако он также неверен. Силы морозного пучения, достигающие нескольких тонн, воздействуют снизу вверх на бетонное основание, стремясь вытолкнуть столб. Касательные силы пучения, как и в варианте А, не оказывают значительного влияния. Монтажники часто прибегают к этому варианту, чтобы избежать глубокого бурения, убеждая заказчика в отсутствии необходимости бурить на всю глубину при забивании столба. Это не соответствует действительности. Данный вариант установки также является неправильным.
Вариант В. Столб забетонирован ниже глубины промерзания, но сверху сформирована бетонная "шляпка" – расширение диаметра бетона. Многие полагают, что это укрепит забор, но это заблуждение. Столб, забетонированный ниже глубины промерзания, не подвергается воздействию выталкивающих сил снизу. Касательные силы также не способны сдвинуть столб. Однако бетонное расширение в верхней части столба подвергается воздействию касательных сил в верхних слоях грунта, которые толкают "шляпку" снизу вверх со значительным усилием. В лучшем случае, если толщина "шляпки" невелика, она отломится от основного бетонного столба. В худшем – вся конструкция столба будет вытолкнута вверх вместе со "шляпкой". Следовательно, этот вариант установки также является ошибочным.
Варианты Г и Д. Столбы забетонированы на глубину ниже глубины промерзания. В этом случае силы пучения не воздействуют на бетонное основание снизу, а касательные силы не могут сдвинуть столб. При таких вариантах столб надежно закреплен в грунте. Разница между вариантами заключается лишь в длине столба. В варианте Г столб короткий, поэтому ниже него размещается закладная из арматуры. В варианте Д столб длинный, и закладная не требуется. Оба этих варианта являются правильными.
Вариант Е. Отличается от варианта Д лишь большим диаметром бетонирования. Вследствие этого касательные силы оказывают более сильное воздействие на столб. При достижении определенного диаметра столб может наклониться или быть вытолкнутым вверх. Поэтому не рекомендуется делать диаметр лунки под столб более 250 мм (для столбов 100x100 мм допускается диаметр до 300 мм). При диаметре лунки более 250 мм для тонких столбов (до 80х80мм) этот вариант становится неправильным.
Вариант Ж. Данный вариант также распространен среди монтажников, так как избавляет от необходимости бетонирования столба, упрощая работу. Вместо бетонирования лунка со столбом заполняется щебнем (забутовывается щебнем мелкой фракции). В этом варианте столб находится ниже глубины промерзания, поэтому силы пучения не выталкивают его вверх, а касательные силы пучения незначительны. Однако, поскольку столб не забетонирован, в лунке со щебнем образуется дренажный колодец, где будет скапливаться вода, что приведет к коррозии столба. Этот вариант крепления столба приемлем с оговорками.
Вариант З. Этот вариант установки столбов является оптимальным. Ниже глубины промерзания бетонный столб имеет расширение, которое формируется специальным буром. Подошва, образованная у основания, имеет большую площадь, но поскольку она расположена ниже глубины промерзания, на нее не действуют силы морозного пучения. Большая площадь опоры также удерживает столб от смещения вверх при возникновении касательных сил пучения и других сил, воздействующих на забор в целом. Это отличный вариант установки столбов.
!!! Внимание если сделать такое же расширение (как в варианте З) лунки в вариантах А и Б, то это только усугубит ситуацию, т.к. на бОльшую площадь бетонного основание будет действовать еще бОльшая сила пучения, выталкивающая его вверх.
!!!! В варианте Ж часть столба находящаяся в грунте должна быть окрашена или обработана битумом для антикоррозионной защиты.
!!!!! В вариантах где столб бетонируется, его часть, находящаяся в бетоне, не должна быть окрашены или обработана битумом, металл должен быть открытым для хорошей адгезии с бетоном. Помните металл внутри бетона не ржавеет, т.к. к нему нет доступа кислорода.
В качестве альтернативы можно просто забить столб в грунт на глубину ниже глубины промерзания. В этом случае столб также не будет вытолкнут из грунта, но будет подвержен коррозии. Для решения проблемы защиты от коррозии можно использовать готовые столбы со специализированным стойким антикоррозионным покрытием, разработанным компанией "БИМ конструкции", эти столбы так же рекомендовано применять в варианте Ж.
Надеюсь, эта информация была полезной. Ставьте лайк и подписывайтесь на наш канал. Хорошего Вам строительства, без ошибок.