Суть проблемы
Давайте вначале разберемся, из-за чего происходит пучение почвы, и какой грунт относится к категории пучинистых.
Наиболее подвержена процессу пучения та почва, в которой имеется большое количество закрытых пор – это глинистый грунт, суглинка и различные супеси. Обычно пучинистость грунта возникает в тех местах, где протекают подземные воды. Когда земля замерзает, она существенно увеличивается в объеме. Существует даже формула, по которой можно точно рассчитать величину пучения: E = (H – h) / h, где Е — это степень пучинистости, Н – высота почвы после пучения, а h – высота грунта до замерзания. Легко понять, что при замерзании 1 м такой земли, она вспучится на 1см.
Какую же угрозу таит в себе пучинистый грунт? При неравномерном вспучивании и оттаивании, почва неодинаково воздействует на фундамент, который вследствие этого давления может деформироваться и трескаться. Итогом данного процесса являются:
- трещины несущих стен дома;
- отслойка и отпадение различных декоративных покрытий;
- искривление, вплоть до полного разрушения, перекрытий.
Человек, знающий школьный курс физики, без труда поймет механизм воздействия пучинистого грунта. Если фундамент дома заложен сверху такого грунта, то при промерзании, почва поднимется и начнет выталкивать все, что находится вверху. Казалось бы, можно заложить фундамент ниже уровня промерзания. Но это также не решит проблему, так как грунт не только поднимается вверх, но и растет в ширину, что может привести к непоправимому искривлению каркаса фундамента. Конечно, если в нем мало вертикальных площадей и величина дома солидна, то вряд ли вы что-то заметите. Но если дом невелик, и при его строительстве применялась технология каркасной постройки и т.д., тогда пучинистость может привести к неотвратимым результатам.
Способы решения проблемы
Из-за того, что пучинистый грунт широко распространен на территории нашего региона, специалисты нашли массу способов, чтобы преодолеть данную проблему и использовать пучинистые грунты как сделать фундамент. Вам лишь стоит выбрать наиболее подходящий.
Постройка дренажной системы
Так как основная разрушительная сила при пучинистом грунте — это вода, ее нужно убрать из-под фундамента. Для этого, роется сточный колодец. Он должен быть расположен значительно глубже, чем основание фундамента, от которого под небольшим уклоном вырывается ров или траншея, с глубиной немного больше, чем толщина слоя песка под фундаментом. Затем, в нее ложится специальная гофрированная труба, предварительно обернутая тканью с фильтрующими свойствами, по которой вся вода будет отводиться от фундамента и направляться к колодцу. Также нужно не забыть сделать теплоизоляцию оголовка колодца, так как при замерзании, он может разрушиться.
Еще одним вариантом дренажной системы является ленточный фундамент. Для этого бурятся скважины, также уходящие глубже основания дома, в них вставляются трубы, которые затем засыпаются гравием. В этом случае вода будет уходить не в колодец, а в нижние пласты земли.
Замена пучинистого грунта
Этот способ, наверное, самый радикальный и в то же время требует дополнительных материальных затрат. При нем весь пучинистый грунт вырывается. Образовавшийся котлован должен быть больше по площади и глубже, чем фундамент дома. В него засыпаются песок, гравий или щебень, которые затем плотно утрамбовываются. Эта прослойка создает отличный барьер для воды.
Использование фундамента с коническим сечением
Для этого метода, нужно сделать фундамент в виде усеченного конуса, который сужается кверху. Также сам фундамент требуется прокладывать гораздо ниже промерзающего грунта. Тогда, во время морозов, почва станет подниматься, но так как у нее не будет достаточной площади сцепления с фундаментом, то она просто осыплется по его наклонным поверхностям и не сможет потянуть за собой весь дом.
Теплоизоляция грунта
Обычно данную операцию проводят с целью защиты фундамента от дождевой воды. Но ведь что нам мешает сделать более сильную теплоизоляцию, чтобы предотвратить промерзание грунта и тем самым появление пучинистости?
Тогда почва под фундаментом будет иметь постоянную температуру, и вы сможете забыть об этой проблеме! Как это делается:
- вначале следует построить утепленную отмостку, ширина, которой должна быть на 1-1,5 м шире, чем ширина промерзания грунта;
- основой отмостки служит хорошо утрамбованный песок. Его следует полить водой, чтобы улучшить слеживание и усадку;
- сверху на песок ложится утеплитель. В этих целях используют специальный плотный пенопласт или пенополистирол. Толщина этого слоя зависит от окружающего климата, но в среднем составляет примерно 10 см;
- на утеплитель накладывается небольшой слой гидроизоляционного материала. Вы можете использовать прочный полиэтилен либо рубероид. Благо сейчас в строительных магазинах вам могут посоветовать десятки вариантов современной гидроизоляции;
- сверху, на этот слой кладут отсев или щебень, а затем заливают бетоном. В качестве остова используют стальные стержни или проволочную сетку, чья толщина не должна превышать 4мм, а размер ячейки 15мм.
Отмостка готова, и теперь вашему фундаменту не страшна вода ни сверху, ни снизу!
Использование плитного фундамента
Этот способ технически не сложен, но достаточно дорогой, ведь его сутью является использование монолитной армированной плиты. При ее толщине более 20 см и качественном армировании, вашему дому не страшны никакие подвижки почвы!
Этапы создания:
- вначале стоит выкопать глубокий котлован, чье дно должно быть идеально ровным. Желательно последние 20 см вглубь копать котлован вручную, все время соотносясь с показанием уровня, ведь малейшее углубление может создать дополнительную нагрузку на плиту;
- дно котлована засыпается слоем песка или гравия толщиной до 25 см. Это делается для дополнительного отвода воды от плиты;
- дальше кладется гидроизоляционный слой, как в случае отмостки. Также можно использовать пенополистирол. Гидроизоляция исключает «подсасывание» воды из почвы и удаляет ненужную влагу при затвердении бетона;
- затем начинают непосредственно заливать плиту. Сначала делают опалубку, чья высота должна быть на несколько см выше, уровня будущей плиты. На специальных подставках выкладывают первый пласт армирования, используя проволочную сетку либо уложенные в различных направлениях металлические штифты. На расстоянии до 5см от внешней поверхности плиты делают второй пласт армирования. Все это скрепляется металлической проволокой;
- не забудьте провести в толще средства коммуникации – трубы, провода и т.д.;
- в опалубку наливается бетон и ваша плита через 3 — 4 недели будет готова.
Использование свай и столбов
Наконец, два последних способа, которые значительно дешевле предыдущих, однако они подходят лишь для домов с небольшой массой (каркасные дома или сооружения из сип-панелей, пенобетона и т.д.).
Вы можете использовать как винтовые сваи, так и специальную армированную конструкцию. В первом случае, сваи вкручивают в землю несколько глубже уровня промерзания почвы. Во втором, в специальные скважины опускают стержень или трубу, сверху обмотанную рубероидом, на которую надет армированный металлический каркас. Рубероид здесь играет роль гидроизоляции. Затем, сваи связываются друг с другом ростверком (металлическая плита или балка, распределяющая всю нагрузку от несущих элементов). Ростверк кладется по периметру фундамента и утепляется. Как утеплитель используют пенополистирол либо пенопласт с нанесением стеклосетки.
При помощи кирпичных столбов можно сделать фундамент с небольшим углублением, который подойдет для строительства беседки, летней кухни и т.п. Для этого, по периметру будущего строения копаются ямки глубиной до 30см, в которые насыпается слой песка или гравия. Затем в них строятся кирпичные столбы до 50-60 см, соединенные между собой ростверком. Все, фундамент готов!