Пучинистые грунты: что это такое, классификация, отличие от непучинистых

Почва разбухает, если содержащаяся в ней жидкость замерзает. Лед менее плотен, чем вода, и, как правило, занимает больший объем. Расширение приводит к срезанию частиц почвы и набуханию слоев земли. Тяжелые почвы содержат большое количество влаги, поэтому строительство фундаментов в таких слоях становится рискованным, если не принять меры.

Особенности пучинистых грунтов

При промерзании почва сильно расширяется

Морозоподъемность – это деформация влагонасыщенных грунтов в объеме. Криогенное набухание не каменистых грунтов происходит за счет кристаллизации капель и разложения органических компонентов. Ледяные включения в некристаллических породах имеют вид поликристаллов, прослоек, медленных. Алевритисто-глинистые слои набухают из-за повышенной влажности от нижележащих слоев к зоне промерзания.

Варианты подъема:

  • нерегулярное движение потока или его замерзание приводит к увеличению набухания до 10-25%.
  • при равномерном распределении влаги по вертикали почвы набухание появляется на уровне 3%;

Конструкции фундаментов поднимаются из вздутия земли, но весной при оттепелях не могут осесть вместе с грунтом в обратном направлении, возникает эффект неустойчивости опор (столбов, монолитных и сборных поясов). На болотах появляются длительные набухшие холмы, которые образуются по-разному.

Во время зимних оттепелей происходит миграция водных потоков, которые впоследствии замерзают. Это явление многократно повторяется и приводит к появлению объемных ледяных шариков. Бугорки нарастают до 10-20 см в год. Рыхлые грунты зимой промерзают в теле выкопанного фундамента, а весной поднимают вверх. Полость под опорой заполняется жидким или разжиженным грунтом. Процесс повторяется несколько лет и приводит к обрушению дома.

К некалистой категории относятся обломочные породы и каменистые почвы. Фрагменты получаются при разрушении горных пород, в группу попадают щебень, гравий и другие материалы с крупными зернами в составе. Сюда также входят пески средней и крупной фракции.

Увеличение структурных частиц приводит к снижению степени подъема. Фундаменты в таких слоях заглубляют вне зависимости от признака промерзания и уровня постоянства почвенной жидкости.

Как определить тип почвы

Измеритель степени подъема почвы

Полевые исследования включают инструментальные исследования и наблюдение за поведением закрепленных маркеров глубины (реперов). Применены приборы (измеритель луча), содержащие в своей конструкции теплоизоляционный контейнер для грунта с опорным образцом и врезные датчики измерения.

Склонность почвенного слоя к набуханию называется степенью подъема промерзания. Он находится по формуле F = (R – r) / r, где:

  • r – высота образца до замораживания.
  • R – высота набухшего слоя;
  • F – степень одышки;

К тяжелым грунтам относятся грунты, показатели которых более 0,01, такие породы увеличивают объем более чем на 1 см при глубине промерзания 1 м.

Оценка состоит из проверки испытательного фундамента с анкерами для предотвращения подъема. Измерительный прибор имеет упругий элемент, деформации которого указывают на степень набухания. Линейные размеры перемещения фиксируются датчиками и детекторами.

Существуют методы определения степени подъема без нарушения целостности образцов под действием сил деформации. Информационные датчики не вставляются в землю, приборы не соприкасаются с почвенным слоем.

К таким исследованиям относятся:

  • лазерный метод.
  • ультразвуковая рентгенография;
  • гаммаскопия;

Такие устройства фиксируют смещения и смещения минеральных частиц при удаленной деформации, но чтение и работа с индикаторами требует специальных знаний и технических навыков.

При строительстве частного дома заказывается лабораторное исследование образца почвенного слоя на участке. Анализ занимает некоторое время, но в результате выдается официальное заключение и сертификат о составе и свойствах грунта на строительной площадке.

Есть приблизительная оценка, которая, исходя из гранулометрической структуры, обязательно определит непористый грунт. Средний тест проводится по формулам. Точный результат получается при полевом или лабораторном исследовании.

Классификация грунтов по типу вспучивания

Степень подъема почвы

Зимой выпуклость настолько сильна, что поднимает опорное основание вместе со зданием, а весной приподнятая конструкция не возвращается в обычное положение. Плотность ледяных включений – 916 кг / м3, такой же показатель воды – 1000 кг / м3. Это говорит о том, что объем льда на 9% больше объема воды, поэтому создается дополнительная нагрузка на структуру земного слоя. Земля движется под действием силы давления, но не может сдвинуть глубокие слои, а поднимает верх вместе со зданием.

Классификация тяжелых почв:

  • средне пористый;
  • сильно опухший.
  • слегка припухший;
  • непористый;

Список основан на величине расходов и соотношении влажности. Слабая жидкость имеет предел текучести 0 – 0,25, коэффициент влагосодержания – 0,6 – 0,8. В категорию входят крупнозернистые породы с песчаным заполнением, не превышающим 30% массы.

К среднепористой группе относятся глины, супеси с показателем текучести 0,25 – 0,5, илистые и мелкие пески – текучесть 0,8 – 0,93 и обломки горных пород, в которых более 30% заполняющего песка. Сильное поднятие представлено грунтами с глинистой текучестью более 0,5, степенью подъема более 0,07 и влажными песками с водным коэффициентом более 0,95.

Мороз максимально разбухает глины, что увеличивает их объем до 15%. Пески, особенно каменистых и каменистых пород, при промерзании практически не набухают. Разница в том, что глина удерживает воду внутри конструкции, а песок позволяет ей проходить между мелкими частицами.

Склонность к набуханию зависит от химического и минерального состава. Каолинитовые породы менее подвижны, чем монориллонитовые почвы. Грунты с повышенным содержанием калия – хорошая основа для фундамента.

Способы борьбы с пучением грунта

Подъемная сила действует на основание фундамента и его стены (нормальная и тангенциальная составляющие). По мере увеличения глубины заделки первое значение уменьшается, а второе значение увеличивается, поскольку площадь боковой поддержки увеличивается. Тангенциальный подъем достигает силы 5-7 т / м². Этого показателя достаточно, чтобы выжать глубокий фундамент с домом из газового или пенобетона.

Способы снижения влажности почвы, которые сохранят стабильность почвы и предотвратят неблагоприятное воздействие:

  • уплотнение грунта для заполнения пустот в фундаменте;
  • удаленность фундамента от колодцев, водоема, промывных станций, коммуникаций.
  • устранение угроз прорыва водопровода и канализации;
  • вертикальная планировка с уклоном стен не менее 5% для стекания воды с поверхности;
  • установка дренажных коллекторов для отвода почвенной влаги;
  • снижение уровня залегания опор за счет замены неустойчивого фундамента твердым грунтом;
  • регулярные мероприятия по уменьшению количества воды;
  • устройство водонепроницаемой отмостки по периметру здания;

Обезвоживание почвы после установки дренажной системы имеет важное значение. Осушение площадки осуществляется путем установки песчаной подушки и установки перфорированных труб. Дренаж выкладывается по периметру и недалеко от котлована (0,5 м), выкапывается яма глубиной на уровне начала. Утепленную трубу с уклоном заводят в канаву и присыпают крупнозернистым щебнем или песком.

Гладкая поверхность рубероида под подошвой фундамента сглаживает вертикальный подъем и вызывает эффект скольжения. Такой же эффект оказывает разглаживание поверхности почвы под пяткой фундамента. Нестабильный грунт заменяют твердым грунтом, например, крупным гравийным песком. Яму выкапывают под отметку промерзания, снимают приподнятую землю, а на ее место насыпают и прижимают новый слой. Это эффективный метод, но он предполагает большой объем земляных работ.

Как обезопасить фундамент постройки

Глубина фундамента в зависимости от отметки грунта

Фундамент ставится под отметку промерзания, поэтому подъемное давление не будет действовать на основание. Что касается боковой поверхности, то частицы грунта при набухании будут промерзать на опоре и поднимать фундамент. Поэтому глубокая кладка применяется только для тяжелых зданий с железобетонными перекрытиями и стенами из кирпича и бетона.

Подогрев почвы используется как метод уменьшения влияния почвы при возведении неглубоких опор для дома из легких материалов. Замерзание почвы исключено, а влага не разбухает. На землю укладывается изоляционный слой, ширина ленты соответствует высоте промерзания. Толщина утеплителя рассчитывается исходя из свойств материала и климата региона.

Фундамент защищен от внесения специальных добавок, например, почва соленая. Этот временный эффект используется при строительстве дома. Хлорид калия или технический хлорид натрия применяют из расчета 30 кг на кубометр земли. Его смешивают с землей для засыпки и закачивают в пространство вокруг цоколя дома. Его проводят на глубине 0,5-1,0 метра.

Почву пропитывают раствором на масляной основе. Делаются два слоя, окаймляющие боковую поверхность фундамента с заполнением пазухи. В состав входят битум, оксид кальция, анионные активные компоненты, вода. Количество раствора берут на уровне 5-10% от массы почвы. Для смешивания с почвой используются полимерные модификаторы, замедляющие образование льда.

Источник – https://strojdvor.ru/fundament/puchinistye-grunty/
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: