Что такое пучинистые явления

Пучинистые явления - это коварные малопрогнозируемые процессы, которых следует ожидать во влажных глинистых, болотистых, пылеватых, мелкопесчаных грунтах во время сезонного промер­зания. Не принимать их во внимание нельзя, это понятно каждому, кто обнаружил по весне трещину в ограждении ( в лучшем случае у соседа) или увидел опасно накренившийся забор. Пучинистые явления - не просто деформации грунта, но огром­ные усилия - в несколько десятков тонн, которые могут привести к разрушениям.

Силы морозного пучения: касательные и выталкивающие, действующие на столб.

Силы морозного пучения: касательные и выталкивающие, действующие на столб.

Морозное пучение связано с тем, что во время замерзания влажный грунт на порядок увеличивается в объеме. Вода увеличивается при замерзании в объеме на 12%. Чем влажнее грунт, тем более он пучинистый. Грунты различаются на:

  1. сильнопучинистые;
  2. среднепучинистые;
  3. слабопучинистые.

При глубине промерзания на 1,5 м подъем сильнопучинистого грунта может достигать 18 см. Пучинистость определяется составом грунта, пористостью, УГВ. Глинистые грунты, мелкие пылеватые пески считаются пучинистыми грунтами, крупнозернистые песчаные или гравийные - непучинистыми грунтами.

Пучинистым считается грунт, после замерзания расширяющийся и приподнимающий находящийся в нем фундамент.

Пучинистым считается грунт, после замерзания расширяющийся и приподнимающий находящийся в нем фундамент.

Воздействие пучинистых сил на фундаменты

Как же проявляются эти силы в реальной жизни фундамента? Например, опора столбчатого фундамента под легким ограждением под воздействием этих сил может подняться самым непредсказуемым образом. Мерзлый грунт обхватывает верхнюю часть столба силами сцепления. С промерзанием мерзлый грунт увеличивается в объеме, при этом верхние его слои поднимаются. Наступает такой момент, когда мерзлый грунт, поднимаясь сам, вытаскивает за собой столб, а полость под столбом сразу начинает заполняться водой и глиной. За один сезон столб может подняться до 10 см. Весной фундаментный столб на прежнее место без вбивания не возвращается. Поэтому с каждым сезоном ограждение будет наклоняться, приходя в нефункциональное состояние.

Силу выталкивания можно уменьшить даже в 6 раз, сделав поверхность скважины более гладкой, благодаря применению т.н. рубероидного стакана, вложенного в лунку до бетонирования. Также может подняться и ленточный фундамент, если его боковая поверхность недостаточно гладкая, а ограждение недостаточно массивное. Поэтому основное правило для столбчатых (без расширения книзу) и ленточных фундаментов: возведение фундамента и устройство ограждения нужно выполнять в 1 сезон.

Ленточный фундамент для пучинистых грунтов

Для тяжелых ограждений на пучинистых грунтах идеальным решением будет устройство ленточного фундамента.

Ленточный фундамент для забора.

Ленточный фундамент для забора.

Благодаря железобетонному строению он будет долговечен и надежен, и способен выдерживать серьезные нагрузки самого ограждения. Ленточный фундамент представляет собой бетонную монолитную ленту шириной 250-300 мм или другой, в зависимости от габаритов секции и глубиной 500-600 мм по всему периметру забора. Обычно для заливки достаточно бетона М200-М300. Если устройство производится зимой или для сильно тяжелых заборов, лучше взять марку М400. Армирование ленты производится стальными прутьями 8-10 мм диаметром.

Мелкозаглубленный фундамент вместе с почвой поднимается и опускается зимой, что не страшно и обходится без последствий, если грунт однороден на всем протяжении ленты. Если же грунт неоднородный нужно возводить свайно-ленточный фундамент.

  1. По периметру планируемого ограждения копается траншея, ширина которой на 20 см больше ширины ленты фундамента (которая в своб очередь зависит от ширины секции забора), глубина зависит от массы забора и устойчивости грунта – обычно 50-70 см;
  2. дно засыпается 10 мм слоем песка, проливается водой и трамбуется;
  3. укладывается слой в 10 см из щебня, который тоже уплотняется;
  4. на месте установки опор через каждые 2,5-3 м длины бурят лунки диаметром 20 см, в глубину от дна траншеи на 40 см. На дно лунок также засыпается 10 см песка;
  5. далее ставится опалубка из фанеры или гладких с одной стороны досок. Опалубка тщательно выравнивается для создания гладкой поверхности;
  6. Лента армируется 4 прутами, которые соединяются в каркас прутками с шагом в 50 см. Вяжется арматура проволокой или сваривается. Пруты не должны выходить на поверхность и касаться стенок опалубки, для этого каркас снизу укладывается на куски кирпича;
  7. столбы ставятся в лунки и закрепляются распорками;
  8. осуществляется заливка бетоном;
  9. бетон при заливке штыкуется;
  10. следующий этап строительства забора начинается после набора прочности бетона.

    Фундамент под забор.

    Фундамент под забор.

Свайно-ленточный фундамент

С небольшими усложнениями происходит устройство свайно-ленточного фундамента. Он сочетает все преимущества ленточного и свайного фундаментов. Лента по этой технологии играет распределительную роль – нагрузка благодаря ленте равномерно распределяется. Сваи же играют роль якорей, которые стабилизируют при подвижках плавающее основание.

Комбинированный свайно-ленточный фундамент.

Комбинированный свайно-ленточный фундамент.

  1. В первую очередь производится разметка территории. Размечается внешняя и внутренняя сторона фундамента;
  2. Траншеи роются на глубину 40 см. Ширина траншеи зависит от габаритов секции забора;
  3. С шагом 2-2.5 м бурятся буром скважины для свай. Глубина лунок должна быть ниже глубины промерзания грунта. Даже на 40-60 см. На дне скважины засыпается песочная подушка толщиной 10-15 см с увлажнением и трамбованием. Диаметр скважины должен соответствовать трети ширины фундамента;
  4. Лист рубероида скручивается и заталкивается в каждую скважину - это гидроизоляция. Конец рубероидной трубки должен возвышаться над дном траншеи на 30 см;
  5. Дно траншеи засыпается слоем песка в 30 см;
  6. Ставится опалубка. Если планируется возведение цоколя под ограждение, опалубка должна до необходимой высоты возвышаться над грунтом;
  7. Армируется и лента фундамента и создается одновременно армирующий пояс для сваи, которые связываются прутками;
  8. Заливка производится сначала со скважин, при чем каждые 20 см штыкуются и трамбуются. Заливка производится до заполнения опалубки.

Винтовой фундамент

Отличным решением для пучинистых грунтов является ввинчивание винтовых свай.

Винтовые сваи.

Винтовые сваи.

Ввинчивание свай не требует какой-то особой подготовки:

  1. Для удобства можно пробурить на местах установки свай неглубокие лунки глубиной до 40 см.
  2. Далее сваи ввинчиваются с помощью трубных ключей или самых разнообразных конструкций для ввинчивания. Лопасть, находящаяся на конце сваи, будет прочно удерживать сваю и ограждение во время подвижек грунта.

Самодельный аналог винтовых свай - это металлические трубы с приваренной стальной пяткой на нижнем конце. Вместо пятки можно приварить 2 куска арматуры крест-накрест.

  • В этом случае, лунка роется такого диаметра, чтобы труба с пяткой свободно прошли в неё.
  • Глубина лунки должна быть ниже глубины промерзания грунта.
  • На дно лунки засыпается дренажная подушка щебнем фракции 20-40 на 20 см и трамбуется.
  • Столб должен быть тщательно обработан антикоррозийными материалами - битумной мастикой, грунтовкой, окрашен или просто завернут в несколько слоев пленки.
  • После установки столб обсыпается щебнем с послойным трамбованием каждые 20 см.

Технология Тисэ

Свою жизненность доказала технология ТИСЭ. Бур ТИСЭ позволяет расширить углубление на дне скважины и впоследствии создать так называемый бетонный стакан.

Бур ТИСЭ.

Бур ТИСЭ.

Расширение препятствует выталкиванию бетонного стакана силами пучения. Сложно, но можно воссоздать технологию ТИСЭ без покупки дорогостоящего бура. Для этого вырывается лунка диаметром на 15 см больше, чем стандартные 20 см. Расширение формируется вручную лопатой и заливается бетоном.

Это основные технологии установки фундаментов на пучинистых грунтах, которые можно выполнить своими руками.

Забор из профнастила на ленточном фундаменте.

Забор из профнастила на ленточном фундаменте.