способы обустройства, варианты укладки, нюансы усадки строений

Содержание

• Какими способами можно обустроить фундамент на пучинистой почве
• Разновидности оснований для подвижной почвы
• Ленточное основания мелкого заглубления
• Усадки построек на подвижных почвах

Пучинистая почва всегда считалась далеко не лучшим вариантом для осуществления там строительства. Объясняется это тем, что обычно в связи с этим возникает необходимость в решении ряда проблем. Так, к примеру, понадобится нивелировать зимние подвижки почвы, которые представляют собой угрозу для фундаментного основания в частности и всей постройки в целом. Исходя из этого, специалистами рекомендуется обустройство незаглублённой основы, которая не будет подвержена неравномерным усадкам. Кроме того, такое основание способно отлично справляться со всеми нагрузками. Лучше всего обустроить мелкозаглубленный фундамент на пучинистых грунтах. Именно об этом и пойдёт речь в нашей статье.

к содержанию ↑

Какими способами можно обустроить фундамент на пучинистой почве

Обустройство фундаментного основания на подвижных типах грунта является нежелательным вариантом. Это связано с тем, что бывает достаточно большая сила пучения, способная поднимать целые постройки. Всё же, фундамент можно организовать и на такой почве, правда стоит серьёзно отнестись к выбору его разновидности. Кроме того, следует прибегнуть к некоторым технологиям, способным снизить данное явление.

Самым надёжным вариантом станет замещение подвижной почвы песком. Делается это вплоть до точки промерзания. Этот вариант хоть и наиболее эффективный, но и стоимость его слишком высока, поэтому его использования во многих случаях нецелесообразно. Существует также и другой способ, который предусматривает применение такого типа фундамента, который будет залегать на достаточную глубину, чтобы достигать точки промерзания. Имеется в виду столбчатый и свайный фундамент на пучинистых грунтах. На такие основания пучение воздействовать не сможет, но и здесь есть существенный недостаток. Он заключается в том, что во многих случаях такие фундаменты влекут за собой немалые затраты.

Но можно прибегнуть и к третьему варианту, который состоит в использовании фундамента мелкого заглубления. Его использование позволяет обеспечить надёжную устойчивость постройки. Такой тип фундамента способен эффективно противостоять движению грунта. Благодаря прекрасным прочностным характеристикам он не склонен к каким-либо усадкам. В большинстве случаев роль такого основания играет мелкозаглубленный ленточный фундамент. Его изготавливают из монолитных ж/б конструкций.

Такое фундаментное основание устанавливают на песчаную подушку, покрываемую гидроизоляционным слоем. Что касается стенок траншеи, то они могут быть надёжно защищены с использованием специализированных материалов. В бетонную смесь в процессе её замешивания специалистами рекомендуется добавлять гидрофобный состав, способный улучшать устойчивость конструкции. После завершения возведения основания следует позаботиться о создании системы водоотведения. Не забываем также об армировании при обустройстве фундамента.

к содержанию ↑

Разновидности оснований для подвижной почвы

В процессе осуществления строительных работ на подвижных типах почвы могут быть использованы далеко не все разновидности фундаментов. Наилучшим вариантом в такой ситуации является мелкозаглубленный фундамент для дома. Он способен эффективно противостоять процессам пучения почвы, которые преобладают в холодное время года. Если смотреть на выбор фундаментных оснований мелкого заложения для подвижных типов грунта, то наибольшую популярность завоевал ленточный фундамент. Он обладает целым рядом преимуществ, среди которых основными являются следующие:

• ЛФ-основание способно обеспечить требуемую долговечность и надёжность конструкции;
• Возведение такого фундамента характеризуется лёгкостью и простотой;
• Относительно невысокая стоимость строительства.

Отметим также и другие разновидности фундаментов, которые могут использоваться на подвижном грунте. Сюда можно отнести свайное основание, но в настоящее время оно не пользуется особой популярностью. Объясняется это тем, что с целью его возведения может потребоваться применение специализированной техники, что влечёт за собой удорожание строительства в целом. Данный вариант может использоваться в тех случаях, когда уровень промерзания почвы находится на глубине не менее 1,5 метра.

В процессе производства опорно-свайных конструкций применяют различные материалы, противостоящие пучинистым процессам. Сюда можно отнести бетон, железобетонные элементы, а также древесину. Необходимо также в обязательном порядке обустроить надёжную дренажную систему.

Также используется и мелкозаглубленный столбчатый фундамент. Его применение актуально в тех случаях, когда опоры могут быть установлены ниже уровня промерзания почвы. Благодаря этому несколько снижаются финансовые затраты на обустройство фундамента. В то же время, отличная надёжность всё же имеет место.

Фундаментное основание столбчатого типа применяется при условии наличия суглинка, грунта с ближайшим залеганием подземных вод, а также в заболоченных участках. С целью обустройства основания такого типа на подвижных почвах чаще всего используются железобетонные опорные столбы и стальные трубы с песчано-цементным защищающим составом. Кроме того, могут использоваться также и трубы, выполненные из асбоцемента, их наполняют бетонным раствором.

к содержанию ↑

Ленточное основания мелкого заглубления

Ленточный фундамент на пучинистых грунтах по своей сути является монолитной бетонной лентой. Она обустраивается арматурным поясом, в котором используются стальные прутья. Для грамотного монтажа такого фундаментного основания следует выполнить несколько этапов, каждый из которых мы рассмотрим ниже.

Первоначальные действия здесь выполняются примерно такие же, как и при возведении стандартного фундаментного основания. Необходимо откопать котлован глубиной примерно в полметра. Далее следует заняться укладкой гидроизолирующего слоя на боковые откосы. Его роль играет полиэтиленовая плёнка либо толь.

Проектирование фундаментов на пучинистых грунтах предусматривает обустройства на дне котлована песчаной подушки. Она состоит из нескольких слоёв песка толщиной в двадцать сантиметров. После того как будет засыпан каждая из прослоек, необходимо тщательно её трамбовать. Затем из доски обустраивается опалубочная конструкция. Поверх песчаной подушки должна быть уложена гидрозащитная прослойка, ставятся арматурные стальные прутья диаметром в 12 сантиметров.

В рамках следующего, завершающего этапа, необходимо залить мелкозаглубленный фундамент на пучинистых грунтах бетонным раствором. Верхний армирующий слой устанавливают на сырой смеси. В процессе объединения арматурных составляющих следует отказаться от использования сварочного аппарата. Технология предусматривает применение вязальной проволоки.

к содержанию ↑

Усадки построек на подвижных почвах

Возведение сооружений на пучинистых типах почвы грозит возможными усадками, а также деформационными процессами, направленных против фундамента. К числу часто встречающихся относятся следующие:

1. Прогибы и выгибы вследствие неравномерной усадки. В данном случае выгибы значительно опаснее, поскольку могут отразиться на состоянии кровли.
2. Сдвиги. Устройство фундамента на пучинистых грунтах может грозить сдвигами, вызванными подъёмом одной стороны постройки и подъёмом другой.
3. Перекосы – образуются из-за неравномерной усадки в некоторых местах под сооружением.

Многие задаются вопросами о том, почему имеют место подобные неравномерные усадки. Обуславливается это явление тем, что в результате промерзания грунта замерзает и влага, которая в ней содержится. А это, в свою очередь, приводит к увеличению её объёма. В результате почва вспучивается. Далее могут подниматься целые пласты грунта, что приводит к деформации и разрушению постройки.

Эти процессы негативно влияют на возведённое здание только в том случае, если оно было построено без учёта особенностей грунта. Поэтому следует выполнять устройство мелкозаглубленных фундаментов. Как мы уже указывали в статье, кроме ленточного основания мелкого заглубления использоваться могут также свайные и столбовые фундаменты. Главное строго соблюдать технологию, и разрушительные процессы не коснутся вашей постройки.

Мелкозаглубленный фундамент на пучинистом грунте: поэтапное выполнение работ

Содержание

1. В чем опасность
2. Виды фундаментов для пучинистых грунтов
3. Мелкозаглубленный ленточный
4. Мелкозаглубленный столбчатый
5. Выполнение работ
6. Подготовительные работы и расчет
7. Построение опалубки
8. Армирование
9. Гидроизоляция
10. Бетонирование
11. Утепление фундаментной основы
12. Малозаглубленное ленточное основание по буронабивным сваям
13. Заключение

Участки с такими почвенными составами представляют собой не самые лучшие варианты для проведения строительных работ, потому что приходится решать задачи по нейтрализованию сезонного пучения грунта, ведь его подвижки могут создавать опасность не только для фундаментной основы, но и всего сооружения. По этой причине опытные мастера советуют возводить мелкозаглубленный фундамент на пучинистом грунте, прекрасно справляющийся с создающимися нагрузками и не подвергающийся неравномерной осадке и деформированиям. Такой вид основания строится легко, подходит почти к любым объектам.

В чем опасность

Пучением почвы называют явление природы, которое может наблюдаться при совпадении пары факторов:

• наличия воды;
• понижения температурного режима ниже 0 градусов.

Вода является необычным веществом. Только она способна в момент замерзания расширяться, от чего почва увеличивает свои объемы. Одновременно с этим возникает напряжение, стремящееся вытолкнуть фундаментное основание из земли.

Деформирования равномерного характера особой опасности для здания не представляют, но при пучении они проходят неравномерно. В середине объекта температура почвенного покрова выше, воздействие пучения не такое сильное. Ближе к краям это явление усиливается, так как прогрев от помещений понижается. Стены наружного типа поднимаются больше по сравнению с внутренними, что становится причиной образования в стенах и фундаментной основе трещин.

Виды фундаментов для пучинистых грунтов

При строительстве на таком почвенном составе рекомендуется использовать определенные фундаментные типы. Оптимальным вариантом считают устройство незаглубленных или мелкозаглубленных оснований, способных отлично противостоять природному явлению в зимнее время.

Мелкозаглубленный ленточный

Он пользуется популярностью, способен обеспечить надежность и продолжительную эксплуатацию, возводится просто, не требуя больших финансовых расходов.

Мелкозаглубленный столбчатый

Их используют, если опорные сваи можно смонтировать ниже уровня промерзания почвы. Эта особенность помогает экономить денежные средства на строительстве основы, сохраняя при этом ее высокую степень надежности. Данный тип фундаментной основы устанавливается в случае, когда на участке имеется суглинок, близко залегают грунтовые воды, почва сырая и заболоченная. При строительстве применяют стальные трубы, защищенные цементно-песчаным слоем, ж/б опоры, трубы из асбестоцемента, залитые внутри бетонным раствором.

На проблемных участках применяют и свайные фундаменты, которые особым спросом не пользуются.

Для их возведения требуется привлечение специальной техники, что влечет за собой непредвиденные расходы. Применяют данный вариант на землях с глубиной промерзания почвы от полутораметровой отметки.

Изготавливаются сваи из бетона или железобетона, может применяться древесина. Специалисты рекомендуют устанавливать следующие сваи: винтовые, набивные, ж/б простого и набивного типа. Если выбрали именно такой вариант для строительства, придется в обязательном порядке устраивать дренажную систему.

Выполнение работ

Технологический процесс строительства следующий: выполняется разметка, роется траншея, устраивается подушка, укладывается труба дренажа (если есть в этом необходимость), делается отмостка с утеплением и гидроизоляция, устанавливается армирующий каркас, заливается бетонный раствор или устанавливаются блоки, выполняется утепление. Ничего сложного здесь нет, и мелкозаглубленный фундамент на пучинистом грунте вы вполне сможете устроить своими руками. Чтобы процесс строительных работ не вызывал сложностей, приведем некоторые рекомендации по проектированию и расчету малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах.

Подготовительные работы и расчет

Перед началом строительства мелкозаглубленного ленточного фундамента на пучинистых грунтах рассчитывается потребность в бетоне.

Массу его определяют, исходя из геометрических параметров фундаментной основы и плотности раствора. Чтобы найти объем основы, беру длину фундамента, равную периметру здания и длине внутренних стен несущего типа, умножают на ширину и высоту ленту, предварительно переведя значения в метры.

Плотность бетонного раствора зависит от его марки. Из его объема отнимаем потребность в арматуре (объем металла), и у нас получится необходимое количество бетонной смеси. Умножив это значение на показатель плотности бетона, получим его массу.

Переходим к подготовительным работам, для чего размеры фундаментной основы переносятся на участок местности, запланированный под строительство. Контуры размечаются шнуром, натянутым по колышкам.

Для построения ровного прямоугольника необходимо сравнить значения его диагоналей, которые должны оказаться равными.

Следующий этап строительства мелкозаглубленного ленточного фундамента на пучинистых грунтах своими руками – подготовка площадки под застройку. Ее необходимо очистить от мусора, снять верхний слой плодородной земли.

Траншею копают необходимой глубины. Как правило, эта величина составляет о пятидесяти до семидесяти сантиметров, двадцать из которых отводится под устройство песчаной подушки. После этого боковые стены фундаментной траншеи выстилаются материалом для гидроизоляции. Для этого используют толь или специальную пленку.

Слоями насыпается на дно траншеи песок и тщательно трамбуется, пока высота подушки не достигнет двух десятков сантиметров.

Построение опалубки

Лучше всего для этого использовать обрезные доски. Их прочно скрепляют, чтобы опалубочные щиты под давлением бетонной смеси не развалились.

Щиты выставляются вдоль фундаментной траншеи с двух сторон, подпираются брусами. Для придания дополнительной прочности их соединяют перемычками. Высота щитов должна соответствовать значению цокольной части, остающейся над поверхностью земли.

Армирование

Для того, чтобы придать бетонной смеси нужную прочность, в ее основу закладывают арматурный каркас. Для плетения сетки используют стальные прутья сечением 1.2 – 2 см, которые связываются простой проволокой.

Для каждого ряда используют от четырех до шести прутьев. Работа вполне выполнима своими руками, так как сетка вяжется легко. Фундаментная основа с таким каркасом прослужит значительно дольше, так как данный вариант меньше подвергается воздействию температурных перепадов.

На угловых участках понадобится дополнительно установить арматурные уголки.

Устанавливая в траншее арматурную решетку, рекомендуется использовать пластиковую трубу, из которой нарезаются подставки. Такая мера предосторожности необходима, чтобы острые края металла преждевременно не повредили гидроизоляционный слой.

Готовая сетка укладывается аккуратно, конструкция должна получиться единым целым, чтобы образовалась монолитная жесткость. Армированию уделяется особое внимание, так как каркас своей сутью представляет фундаментный скелет.

Гидроизоляция

Перед установкой арматурного каркаса устраивается гидроизоляционный слой. Для этого по песчаной подушке раскладывается простой полиэтилен, старый рубероид либо иные битумно-полимерные материалы.

Материал для гидроизоляции укладывается таким образом, чтобы его края выступали за щиты опалубочной конструкции.

Бетонирование

Заключительный этап строительства фундаментной основы – заливка в подготовленную траншею бетонного раствора. Его готовят непосредственно перед началом бетонирования. Для этого потребуются:

• чистый песок;
• цементный материал;
• вода;
• щебенка.

На марке цемента экономить не рекомендуется, так как от этого условия зависит прочность всего фундаментного основания.

Во время заливания смеси необходимо выполнять вибрирование, используя специальное оснащение или простую палку. Основная цель – удалить пузырьки воздуха, образующие пустотные участки. Такая работа придаст вашему фундаменту дополнительную прочность.

Смесь тщательно трамбуется и выравнивается, чтобы на поверхность фундамента легко выполнялась кладка строительных материалов.

Утепление фундаментной основы

Выполняется это в обязательном порядке. Утеплительный слой одновременно выполняет функции гидроизоляции, защищает фундаментную основу о пучения почвы, не позволяя ей промерзать под объектом. С этой целью фундамент утепляется снаружи, устраивается утепленная отмостка.

Для формирования утеплительного слоя применяют:

• пенопласт;
• пенополистирол экструдированный;
• полиуретан в жидком состоянии.

Последний вариант подразумевает привлечение опытных специалистов, имеющих специальное оборудование для выполнения подобных работ. Чтобы сэкономить финансовые средства, многие застройщики использую один из первых двух способов утепления, технология которых практически не отличается.

Необходимо знать, что для утепления мелкозаглубленной фундаментной основы подходит не каждая марка пенопласта. Для таких работ рекомендуется использовать специальные материалы марки ПСБ-35 (50).

Пенополистирол считается более современным вариантом для утепления, отличается устойчивостью на сжатие, не пропускает влагу, является экологически безопасным материалом. Но стоимость его несколько выше, чем у пенопласта.

Эффективность утепления буде выше, если горизонтальный слой материала буде расположен по уровню фундаментной подошвы. Наиболее эффективный метод – сочетание утеплительных мероприятий пенополистиролом по отмостке по уровню подошвы и самого основания до точки, где начинаются стены. Утеплять только часть, находящуюся в земле, малоэффективно. В случае, если проектом предусмотрена цокольная часть, ее также необходимо утеплить.

Уложив утеплительный материал горизонтально, насыпается песчаная подушка. Вокруг фундамента выполняется отмостка из бетона или иного влагонепроницаемого материала.

В случае, если на строящемся объекте отсутствует отопление, пеноплекс рекомендуется заложить под основание фундаментной подошвы на всю длину лены. Под необогреваемые части (веранды, пристройки, гаражные помещения), чтобы их в момент пучения грунта не оторвало от основного объекта, под фундамент закладывают утеплительный материал.

Малозаглубленное ленточное основание по буронабивным сваям

Данный вариант фундамента включает в себя монолитную железобетонную ленту и буронабивные сваи. Этот мелкозаглубленный столбчатый фундамент на пучинистых грунтах можно возвести самостоятельно.

Сваи пройду через слой пучинистого грунта и упрутся в более плотные слои, отличающиеся лучшими несущими возможностями. Такой способ строительства фундамента оправдан и на участках с близким залеганием грунтовых вод.

Чтобы определить оптимальную глубину для бурения скважин, вкручивается пробная винтовая свая, определяющая, насколько глубоко залегает плотный слой. После этого бурятся скважины, в них устанавливаются асбестовые трубы, полиэтилен или рубероид, вставляется арматура, концы корой должны выступать сантиметров на сорок, заливается бетонный раствор.

Как только сваи застынут, можно начинать армирование монолитной ленты, соединяя общий каркас с кусками, выступающими из опорных элементов.

Заключение

Сезонные пучения почвы считаются серьезной проблемой, которую необходимо учесть в момент проектирования фундамента и всего объекта. Но если тип основания выбран правильно, и предусмотрены все меры, позволяющие противостоять пучению, негативное воздействие на фундаментную основу минимизируется. Это очень важно для эксплуатации будущего объекта, который может получить преждевременные разрушения.

Экспансивные грунты и последствия строительства

Обзор 

Экспансивные почвы, также известные как почвы с высоким потенциалом усадки и вздутия, распространены в различных географических регионах, особенно в центральной части Северной Америки. Эти почвы представляют собой мелкозернистые глинистые минералы, состоящие из иллитов, каолинитов или монтмориллонитов. Чистый эффект их состава таков, что они обладают уникальной способностью поглощать относительно большие объемы воды и, следовательно, расширяться. На степень расширения влияет процентное содержание и тип присутствующего глинистого минерала, а также количество воды, доступной для поглощения.

Когда расширяющиеся грунты подвергаются сжимающей нагрузке, способность глинистого минерала увеличиваться в объеме уменьшается. После снятия приложенной нагрузки и в присутствии воды эти грунты будут продолжать расширяться. По сути, глинистые минералы с расширяющимися составляющими склонны к увеличению или уменьшению объема в зависимости от относительного изменения содержания воды в почве или, более конкретно, от количества свободной воды, доступной для поглощения (набухание) или высыхание (усадка). . Со временем и без должного учета потенциала усадки-набухания грунта сооружения, построенные на расширяющемся грунте или в непосредственной близости от него, подвержены повреждениям в результате движения по мере увеличения или уменьшения содержания воды в грунте.

Испытания 

Степень расширения в глинистой почве в основном зависит от трех факторов:

1. тип или состав глинистого минерала,
2. плотность грунта, а
3. изменение влажности почвы.

Учитывая, что величина изменения объема сильно зависит от изменения содержания воды в почве, инженерные свойства почвы становятся важными факторами при оценке потенциального повреждения конструкции.

Для глин эти свойства, выражаемые процентным содержанием влаги в почве, включают следующее:

• Предел пластичности (PL) – влажность почвы, при которой консистенция изменяется от полутвердой до пластик
• Предел жидкости (LL) – влажность почвы, при которой консистенция изменяется с пластичной на жидкую
• Индекс пластичности (PI) – диапазон, в котором грунт пластичен; рассчитывается как разница влагосодержания между пределом текучести и пределом пластичности (PI = LL – PL)

В совокупности эти свойства называются пределами Аттерберга. Пределы Аттерберга определяются в соответствии со стандартными методами лабораторных испытаний, такими как методы, опубликованные ASTM International или Американской ассоциацией государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO). Чем больше PI, тем больше склонность почвы к усадке или набуханию.

Можно утверждать, что с числовой точки зрения глинистый грунт с 0 < PI < 20 считается имеющим низкий потенциал набухания. Напротив, считается, что почва с 35 < PI < 55 имеет высокий потенциал набухания. Предыдущий диапазон PI отражает размер, процентное содержание и тип вредной глинистой минеральной составляющей, изменение размера частиц глины и конкретные химические характеристики почвы.

В дополнение к PI, нагрузка влияет на степень изменения объема расширяющегося грунта – чем ниже ограничивающая нагрузка, тем выше вероятность набухания. Точно так же и с учетом обратной зависимости между содержанием пустот и плотностью почвы с низкой плотностью менее подвержены набуханию по сравнению с почвами с высокой плотностью. В целом, почвы низкой плотности с низким PI менее склонны к расширению по сравнению с почвами высокой плотности с высоким PI.

Для расширяющихся глин доступны два дополнительных свойства почвы для оценки изменения объема: потенциал вертикального подъема (PVR) и индекс расширения (EI).

Результаты испытаний PVR определяют скрытую способность грунта к вертикальному подъему (набуханию) при воздействии дополнительной воды (например, воды в дополнение к определенному содержанию влаги, присутствующему во время первоначального строительства). Определение PVR особенно полезно для конструкций дорожных одежд, где приложенные нагрузки являются переменными, или для конструкций плиты на уровне грунта, где приложенные нагрузки на плиту обычно намного меньше, чем нагрузка на соседнюю более тяжелую колонну.

По аналогии с PVR, определение EI позволяет количественно оценить и сравнить объемное расширение влажного грунта. По сути, EI является показателем или мерой потенциала набухания, так что почвы с более высоким EI более склонны к набуханию, чем почвы с более низким EI.

Требования строительных норм и правил

Неблагоприятное воздействие расширяющегося грунта рассматривается в Международных строительных нормах и правилах (IBC). В частности, IBC требует, чтобы «в районах, где может быть обширная почва, должностное лицо по строительству требовало проведения испытаний почвы, чтобы определить, где такие почвы действительно существуют».

Свойства почвы, которые соответствуют возможности набухания, включают следующее:

• Индекс пластичности (PI) 15 или выше
• Более 10 % частиц почвы проходят через сито № 200 (номинальное сито № 200 имеет номинальный размер отверстий сетки/сетки 0,003 дюйма)
• Более 10 процентов частиц почвы имеют размер менее 5 микрометров (5 микрометров эквивалентны 0,0002 дюйма)
• Индекс расширения (EI) больше 20

Как правило, более мелкие частицы глины более склонны к набуханию по сравнению с более крупными частицами глины. В отношении предыдущего IBC далее заявляет, что испытания, связанные с пунктами 1, 2 и 3, «не требуются, если проводится испытание, предписанное в пункте 4».

Другими словами, если EI грунта меньше 20, то строительный чиновник может не требовать дополнительных испытаний грунта. По аналогии с PI почвы, расширяющие свойства почвы с EI > 35 считаются очень высокими. В количественном отношении IBC утверждает, что сильно расширяющиеся почвы обычно демонстрируют объемные изменения от 7 до 10 процентов — в ненормальных условиях почвы могут расширяться на 25 процентов.

Относительное содержание влаги

Несмотря на то, что существует положительная связь между PI и способностью почвы к набуханию, важно понимать, что присущее ей увеличение объема не всегда является синонимом почвы с высокой способностью к набуханию. Величина расширения или PVR зависит от влажности почвы в начале строительства. Увеличение или уменьшение содержания влаги соответствует увеличению или уменьшению объема почвы относительно исходной точки.

Аналогичным образом, если содержание влаги в почве остается в состоянии равновесия влаги (т. е. нет измеримого краткосрочного или долгосрочного увеличения или уменьшения количества доступной свободной воды), тогда незначительное увеличение объема почвы или его отсутствие быть ожидаемым. Однако ожидание поддержания равновесного содержания влаги в почве, обеспечивающей поддержку здания или сооружения, редко бывает реалистичным из-за таких факторов, как сезонные колебания количества осадков и таяния снега.

Строительство

Многие дорожные покрытия, плиты на уровне грунта и системы поддержки фундамента по всему Среднему Западу были успешно сооружены в районах с экспансивным грунтом, что указывает на то, что потенциал усадки и вздутия конкретного грунта был определен и учтен во время проектирования и строительство.

После определения и оценки соответствующих инженерных свойств (например, размера частиц и PI) доступны несколько вариантов смягчения пагубных последствий изменения объема:

• Замена расширяющегося грунта
  – для глинистых минералов, обладающих способностью к усадке и набуханию от умеренной до высокой, и когда эти глины расположены на небольшой глубине, экономичным решением может быть удаление и замена расширяющегося грунта уплотненным структурным насыпной материал, состоящий из непроницаемых ненабухающих грунтов.
   
• Химическая стабилизация расширяющегося грунта – химическая стабилизация включает добавление различных продуктов, которые изменяют способность грунта к усадке и набуханию: портландцемент, летучая зола или известь.
   
• Установка вафельных или сборно-разборных опалубок – при установке картонных опалубок под неглубокие элементы фундамента, такие как плиты на уровне земли и балки, вздутие подстилающего расширяющегося грунта приводит к обрушению опалубки без вертикального подъема элемента.
   
• Поддержание влажности – хотя содержание влаги в почве изменяется в зависимости от сезонных колебаний количества осадков и таяния снега, если равновесное содержание влаги в почве можно поддерживать за счет использования геосинтетических вкладышей или бентонитовых матов, то характеристики расширения почву можно смягчить.
   
• Использование глубоких элементов фундамента – элементы фундамента, такие как опоры, способны передавать структурные нагрузки через неустойчивый или расширяющийся слой грунта на более глубокие несжимаемые ненабухающие слои грунта.

Хотя повреждения, связанные с расширяющимися грунтами, часто обсуждаются в контексте вертикального движения, фундаменты и подпорные стены также могут подвергаться значительному боковому давлению грунта из-за набухания грунтов. Включение контролируемых засыпок способствует снижению бокового давления из-за набухания почвы. Хотя железобетонные стены ограничивают боковые смещения, неармированные бетонные блоки кладки (БКМ) не следует использовать в качестве элементов фундамента в регионах с известными экспансивными грунтами.

Оценка ущерба и оценка

Ущерб, связанный с обширными почвами, может произойти в течение нескольких месяцев после существенного завершения проекта или стать более заметным в течение нескольких лет. Тип и степень повреждения могут принимать разные формы, но почти всегда они начинаются с неравномерного движения фундамента сооружения. Как правило, ущерб из-за набухания грунта оценивается на основе степени трещин в полу, смещения (вертикального или поперечного) полов и стен и смещения компонентов здания, поддерживаемых фундаментом. Трещины часто распространяются от углов проемов в стенах, а также от перегородок между примыкающими стенами и потолками и стенами. Для цокольных этажей и плит на уровне земли измерения уровня обеспечивают средства для количественной оценки чистого и неблагоприятного воздействия экспансивных почвенных условий.

При оценке структурных повреждений в регионах с экспансивными грунтами необходимо проводить разграничение между подвижками фундамента из-за экспансивных грунтовых условий и долговременной осадкой или консолидацией плохо уплотненного грунта. Отбор проб грунта на конкретном участке и тестирование (например, определение LL, PL, PI, плотности почвы и PVR) облегчают определение причин повреждения.

Узнайте больше о подходе EDT к материалам и испытаниям, оценке ущерба жилых и коммерческих помещений и техническому консультированию по строительным проектам.

Теги:

• Технический консалтинг
• Жилой
• Материалы и испытания

Назад в блог

типов почвы влияют на ваш фундамент

wp-поддержка / 31 июля 2019 г.

Тип почвы под фундаментом определяет его устойчивость. По большей части район Чикаго на 85% состоит из глины и очень небольшого количества суглинка. Эти типы почвы могут либо поглощать много воды, либо быстро испаряться при мини-засухе. Возможно, поэтому иногда вы можете заметить, что ваши трещины на стенах закрываются в более влажных условиях воды и открываются в более сухих условиях. Инженеры-строители называют этот тип фундамента, который перемещается в зависимости от времени года, «плавающим фундаментом». Из-за слабых почв, которые есть у нас во всем районе Чикаго, дома оседают и тонут, нанося ущерб вашему дому. Вот почему ваш дом должен быть подкреплен там, где нагрузка вашего дома должна быть передана на сваи из стальных труб глубоко в землю, почти на твердую землю.

Важно, чтобы ваши водосточные трубы работали должным образом и находились на расстоянии не менее 10 футов от существующего фундамента. Еще один важный фактор, о котором следует помнить, это то, что уклон на уровне земли должен быть правильно направлен от вашего дома, в противном случае это может вызвать боковое давление почвы на стену фундамента, что приведет к его разрушению и изгибу.

Все дома немного осядут, но некоторые дома осядут более заметно, чем другие, особенно если фундамент вашего дома или пристройки к комнате неглубокий или находится выше линии промерзания. Здесь, в районе Чикаго, все фундаменты должны опускаться ниже 42 дюймов в глубину, чтобы соответствовать деревенским кодексам и быть ниже линии промерзания (чтобы свести к минимуму смещение). Если ваш фундамент неглубокий (менее 42 дюймов в глубину), он имеет более высокую вероятность оседания и проседания.

• Глина – Почва с очень экспансивной структурой, которая легко формуется при намокании. Он состоит из очень мелких частиц и может легко сжиматься и расширяться. Не подходит для неглубоких фундаментов или если земля становится влажной или слишком сухой. – Не лучший тип грунта для поддержки фундамента, особенно неглубокого фундамента (пристройки к помещениям, гаражи, закрытые веранды и т. д.)
• Суглинок  – Почва, состоящая из песка, глины и ила, с таким типом смеси и идеальными погодными условиями, эта почва идеально подходит для строительства домов, к сожалению, только небольшие участки в районе Чикаго имеют этот тип почвы.