Данное явление известно очень давно, но, несмотря на это, довольно часто в своей практике мы встречаемся с повреждениями зданий и сооружений, вызванными морозным пучением из-за ошибок строительства. В данной статье мы попытаемся простым языком рассказать о сути и способах устранения негативного влияния на фундаменты, инженерные коммуникации и иные объекты.
Описание явления
С физической точки зрения морозное пучение - это увеличение объема грунта вследствие замерзания воды в пределах глубины промерзания. Для каждого региона и типа грунта есть своя нормативная глубина промерзания для Московской области это примерно от 110см (суглинок) до 163 см (насыпь). При возникновении морозного пучения появляются силы морозного пучения, которые пытаются вытолкнуть (опрокинуть) фундаменты, инженерные коммуникации и иные объекты, заглубленные в грунт. Определение значения силы морозного пучения довольно сложный процесс, с которым могут справиться специалисты нашей компании. Наличие и степень пучинистости грунта определяет специализированная организация, при геологических изысканиях опираясь на состав, пористость и уровень грунтовых вод. Но для начинающего дачного строителя достаточно понимать, что пучинистыми грунтами могут быть как глинистые грунты, так и мелкие, пылеватые пески, плохо пропускающие через себя воду. А вот крупнозернистые песчаные и гравийные грунты почти наверняка будут не пучинистыми. На фото ниже деформация от морозного пучения грунта кирпичного забора с мелкозаглубленным ленточным фундаментом.
Условия возникновения
Для возникновения морозного пучения необходимо одновременное влияние следующих факторов:
- грунт должен быть пучинистым;
- грунт должен быть влажным;
- температура грунта должна быть ниже 0 градусов.
При отсутствии хотя бы одного фактора морозное пучение не возникнет. Ниже показано направление касательных и лобовых сил морозного пучения.
Способы устранения негативного влияния
1 способ. Устранение пучинистых свойств на глубину промерзания грунта. Самым простым и надежным вариантом является полная замена пучинистого грунта под подошвой фундамента или трассы инженерных коммуникаций на непучинистых. Реже встречается вариант с введением в грунт специальных противопучинистых добавок. Щебеночная подушка под подошвой фундамента значительно уменьшает силу морозного пучения за счет пустот между фракциями камня.
2 Способ. Снижение влажности грунта. Чаще всего при наличии воды в зоне промерзания грунта выполняют следующие мероприятия: водопонижение с помощью дренажа, подъем отметки пола здания с помощью насыпного грунта, отсекание атмосферных поверхностных вод от фундаментов с помощью бетонных и асфальтовых покрытий.
3 Способ. Предотвращение замерзания грунта под подошвой фундамента или уменьшение глубины промерзания. Утепление грунта «теплыми отмостками» вблизи фундаментов отапливаемых сооружений, искусственный подогрев грунта коммуникациями, выделяющими тепло. Ниже показан пример образования трещин по стенам здания под действием сил морозного пучения.
С точки зрения устранения негативного влияния морозного пучения самым надежным способом является заложение фундаментов, инженерных коммуникаций ниже глубины промерзания. Но с экономической точки зрения некапитальные, вспомогательных и иных объекты гораздо выгоднее располагать на небольшой глубине при этом устранив негативное влияние морозного пучения. Сэкономить ваши средства и подобрать оптимальный вариант типа фундамента или прокладки подземных коммуникаций вам помогут наши специалисты с многолетним опытом работы в данном направлении.
В статье использовались следующие материалы:
- СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений»