Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Хоум Сапиенс

Может ли пучить от мороза сухой грунт?

Базовые представления о сущности морозного пучения, как о процессе увеличения объема грунта вследствие замерзания содержащейся в нем воды, оказываются черезчур базовыми, из-за чего возникают неправильные решения. Так, в частности степень опасности морозного пучения зачастую оценивается "на глазок" - по влажности грунта на площадке строительства (точнее - по влажности верхних слоев). Однако влажность верхних слоев грунта и лужи на поверхности, наблюдающиеся по осени и не только, могут означать, например, что грунт имеет малый коэффициент фильтрации, отчего вода не охотно уходит вглубь, и грунт просто не успевает как следует увлажняться на зиму до глубины промерзания даже при аномально интенсивных осадках. А если еще и горизонт грунтовых вод низко, то вполне может получиться, что при потенциально пучинистых грунтах, в реальности на таком участке вообще не будет проявляться пучение или будет проявляться очень слабо. Но может быть и принципиально иная ситуация - грунт сверху сухой, но "

Базовые представления о сущности морозного пучения, как о процессе увеличения объема грунта вследствие замерзания содержащейся в нем воды, оказываются черезчур базовыми, из-за чего возникают неправильные решения. Так, в частности степень опасности морозного пучения зачастую оценивается "на глазок" - по влажности грунта на площадке строительства (точнее - по влажности верхних слоев).

-2

Однако влажность верхних слоев грунта и лужи на поверхности, наблюдающиеся по осени и не только, могут означать, например, что грунт имеет малый коэффициент фильтрации, отчего вода не охотно уходит вглубь, и грунт просто не успевает как следует увлажняться на зиму до глубины промерзания даже при аномально интенсивных осадках. А если еще и горизонт грунтовых вод низко, то вполне может получиться, что при потенциально пучинистых грунтах, в реальности на таком участке вообще не будет проявляться пучение или будет проявляться очень слабо.

Но может быть и принципиально иная ситуация - грунт сверху сухой, но "гуляет" по зиме-весне будь здоров. А все потому, что явление морозного пучение несколько сложнее, чем кажется на первый взгляд.

4 сваи под опоры ЛЭП, которые изначально были погружены на одну отметку, но которые выдавило морозным пучением
4 сваи под опоры ЛЭП, которые изначально были погружены на одну отметку, но которые выдавило морозным пучением

Да, вода в грунте увеличивает свой объем при замерзании, а вместе с ней увеличивается и объем грунта. Но воды в самых водонасыщенных грунтах примерно 40% по объему, а сама вода при замерзании увеличивается в объеме примерно на 9%. То есть, при замерзании даже самого водонасыщенного грунта, тот от силы окажется слабопучинистым - относительная деформация пучения составит менее 4%. А как раз далеко не самые насыщенные водой грунты способны проявлять гораздо большие деформации пучения.

Более того, основным источником сильного пучения является не та вода, что содержится в грунте на момент его замерзания, а та, что мигрирует в промерзающую толщу уже после того. При замерзании воды в верхних слоях грунта, нарушается ее фазовое равновесие, и вода начинает "искать" новое равновесное состояние. Проще говоря, происходит обезвоживание грунтов на нижней границе промерзания, куда "засасывается" влага из нижележащих слоев, что сопровождается скачкообразным ростом влажности грунта и образованием в нем льда в различном виде (линзы, прослойки, кристаллы и др.). То есть, сильное пучение наблюдается прежде всего за счет того, что в промерзающую грунтовую толщу доставляется еще дополнительный объем материала (вода), при этом вода не "растворяется" в порах грунта, а, найдя ниши и неплотности, формирует в них целые ледяные глыбы, которые и выталкивают грунт наверх

И наиболее сильная зона пучения (прироста объема) наблюдается как правило именно на нижней границе промерзания.

-5

Подобное обстоятельство делает не менее опасной с точки зрения пучения, например, ситуацию, когда сверху на большую часть глубины промерзания залегает не то что сухой, а непучинистый грунт (песок), в то время как пучинистые грунты залегают только у нижней границы промерзающей толщи на небольшом расстоянии от грунтовых вод. Хотя житейская интуиция в этом случае готова сообщить, что пучить почти не будет...

То есть, в очередной раз оказывается, что жизненный опыт, "глаз-алмаз" и школьные знания - не очень точные источники сведений для принятия решений по строительству даже таких простых построек, как индивидуальные жилые дома. Также, в силу ряда причин, я бы не сильно рассчитывал на показания аборигенов, даже если они построились на соседних участках. Узнать степень опасности морозного пучения можно только из данных инженерно-геологических изысканий.