Силы морозного пучения. Трещина в фундаменте и его перекос
Цена возведения фундаментов довольно высока, и как правило составляет 15-25% стоимости дома, а исправление допущенных ошибок длительная и дорогая процедура, которая подчас вообще невозможна. Существует несколько типичных проблем которые могут возникнуть: просадка фундамента; выпучивание фундамента при заложении его выше уровня промерзания; отрыв и выпучивание фундамента при заложении его ниже уровня промерзания; боковой сдвиг фундамента. И это если при строительстве использовался качественный бетон, использованном при заливке, в противном же случае сюда добавятся трещины, вплоть до полного разрушения.
Просадка фундаментов, то есть постепенное опускание в грунт под действием тяжести сооружения, в малоэтажном домостроении явление относительно редкое. Обычно опорная площадь возводимых фундаментов, особенно ленточных, значительно превышает расчетную и на непросадочных грунтах почти всегда обеспечивает их стабильное состояние. На слабых же грунтах и под тяжелые стены делают столбчатые фундаменты. Во избежание просадки площадь опоры фундаментов проверяют расчетом и при необходимости увеличивают: в ленточных фундаментах за счет уширения их нижней части, а в столбчатых ещё и за счет сокращения расстояний между столбами. В районах с высоким расположением грунтовых вод на фундаменты малоэтажных зданий воздействуют силы так называемого «морозного пучения». В тяжелых пучинистых грунтах (водонасыщенные глины, суглинки, супеси, мелкие и пылеватые пески) эти силы, действуя на фундамент снизу-вверх, часто выше чем нагрузки вышерасположенных конструкций. При этом сезонные перемещения поверхностного слоя грунта при его промерзании на один метр составляют 10-15 см.
Перекошенное крыльцо, террасы, веранды, а иногда и стены домов — в большинстве случаев результат действия именно сил морозного пучения грунтов. Заблуждением многих индивидуальных застройщиков является утверждение, что чем глубже заложен фундамент, тем лучше, и что такой способ решения проблемы обеспечивает надежную работу и устойчивость. В половине случаев это так, ведь при расположении подошвы фундамента ниже уровня промерзания грунта вертикальные силы морозного пучения перестают действовать на нее снизу, однако существуют касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности фундамента, могут и в этом случае вытащить его вместе с промерзшим грунтом или оторвать его верхнюю часть от нижней. Такие случаи наиболее вероятны при устройстве фундаментов из камня, кирпича или мелких блоков, особенно под легкими зданиями и сооружениями. Чтобы не допустить деформации фундамесилы морозного пучения нтов на пучинистых грунтах, необходимо не только расположить их подошву ниже уровня промерзания грунтов и тем самым избавиться от непосредственного давления мерзлого грунта снизу, но надо также нейтрализовать касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности фундамента. Для этой цели внутри фундамента на всю его высоту закладывают арматурный каркас, жестко связывающий верхнюю и нижнюю части фундамента, а основание делают уширенным, в виде опорной площадки-анкера, которая не позволяет вытащить фундамент из земли при морозном пучении грунта. Такое хитрое решение гарантирует стабильную работу фундаментов при любых вертикальных деформациях грунта, однако практически оно возможно лишь при использовании железобетона. Если фундаменты возводят из камня, кирпича или мелких блоков без внутреннего вертикального армирования, необходимо их стены делать наклонными (сужающимися кверху в виде «ласточкиного хвоста»). Такой способ устройства фундаментных стен и столбов при тщательном выравнивании их поверхностей значительно ослабляет боковое вертикальное воздействие пучинистых грунтов на фундамент. Дополнительными мерами, уменьшающими влияние сил морозного пучения могут быть: покрытие боковых поверхностей фундамента скользящим слоем (отработанное машинное масло, да хоть обычная полиэтиленовая плёнка), а также утепление поверхностного слоя грунта вокруг фундаментов (шлаком, керамзитом, пенопластом), при котором уменьшается местная глубина промерзания грунта. Последнюю меру можно применить и для ранее построенных мелко-заглубленных фундаментов, нуждающихся в защите от морозного пучения. При строительстве зданий на крутопадающем рельефе приходится учитывать боковое давление грунта и его возможный сдвиг. Величина этого давления зависит от многих причин (крутизна откоса, гидрогеологический состав грунта и т. д.) и трудно поддается расчету. Обычно в этих условиях более надежно работают ленточные фундаменты, жестко связанные в продольном и поперечном направлениях. Силы морозного пучения ни в вертикальных, ни в горизонтальных плоскостях никак не влияют на фундаментах, смонтированных на винтовых сваях.
