Испpaвение фундаментов и оснований при недопустимых деформацияx пучения

Причины образования трещин и меры по их предотвращению при проектировании и строительстве дома, то есть на той стадии, когда предупредительными мерами можно избежать повреждения конструкций были уже давно и достаточно подробно рассмотрены. Ах да, ещё хочу заметить, что при укладке фундамента нужно уже иметь в виду энергетическую составляющую дома, я о проводке, расположение щитков, последние можно узнать на сайте ukrelektrik.com.

Но трещины могут образоваться в стенах и в уже построенном доме, В основном причины их появления связаны с неравномерными деформациями (осадок, пучения или их совокупности), превышающими допустимые значения. Поэтому сейчас сосредоточимся на вопросах, связанных с деформациями пучения. Отметим только, что в строящемся и уже построенном домах причины образования трещин одни и те же, а вот мероприятия по их устранению существенно отличаются.

Значения пучения могут превышать допустимые значения в следующих случаях.

1. Обратную засыпку траншей и котлованов после изготовления фундаментов выполняли местным пучинистым грунтом.

2. Фундаменты бесподвальных домов и стены цокольных этажей не рассчитывали на устойчивость при действии касательных сил пучения, а мелкозаглублённые фундаменты бесподвальных домов ещё и не рассчитывали по допустимым деформациям пучения.

3. Под одним домом применены разные конструкции фундаментов, например, столбчатые и ленточные, плитный и столбчатые.

4. Не выполнена система поверхностного дренажа. Неравномерное накопление влаги в грунте приводит к повышению степени пучинистости основания и как следствие — к увеличению неравномерных деформаций пучения.

5. В средне- и сильнопучинистых грунтах применены сборные столбчатые и ленточные фундаменты, неприспособленные к деформациям пучения.

6. Монолитные железобетонные конструкции устроены с недостаточной пространственной и в поперечном сечении жёсткостью. Например, в сильнопучинистых грунтах применены ростверки столбчатых фундаментов высотой 0,2...0,3 м.

7. Железобетонные ростверки столбчатых фундаментов устроены на поверхности пучинистого грунта. Даже при наличии под ростверком песчаной подушки небольшой высоты пучинистые грунты, воздействуя на ростверк, выдавливают опоры из грунта.

8. В домах с цокольным этажом при возведённой коробке здания зимой допущено промерзание пучинистого основания под плитным фундаментом. В таких случаях в фундаментах часто образуются трещины. В монолитных стенах цокольного этажа, связанных с плитой арматурой, или в стенах из блоков также образуются трещины, переходящие в кладку надфундаментных конструкций.

Методика выявления причин появления трещин. Некоторые заинтересованные читатели, достаточно внимательно вникавшие в процесс изготовления стен при постройке своего дома, уже по приведённому перечню смогут определить причины образования трещин в их стенах, если они связаны с пучением. Но в большинстве случаев это сделать не так просто, поскольку повреждения могут быть следствием обеих причин — пучения и осадок.

На конечный результат одновременно могут влиять много факторов, но всё же в первую очередь необходимо выяснить, являются ли повышенные деформации следствием пучения, осадок или их совокупности. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

Осадки и пучение происходят в разное время года. Первые — летом, при положительных температурах воздуха, а вторые —зимой. Для определения динамики трещин в распоряжении исследователя имеется простой и надёжный «прибор» — алебастровая марка (маяк), которую устанавливают на все или только основные трещины. Желательно на каждую установить не менее двух марок, причём таким образом, чтобы алебастр в трещины не попадал (рис. 1).

При раскрытии трещин в конструкциях трещины образуются и на марках. При закрытии трещин марки, как правило, отпадают. Треснувшие и отпавшие марки следует заменить новыми. Все марки следует пронумеровать. Кроме того, необходимо завести дневник, в котором указать даты установки марок, появления на них трещины или когда марки отпали. Эти наблюдения необходимы для минимизации последующих расходов на исправление фундаментов и основания. Во многих случаях за марками приходится наблюдать летом и зимой — практически целый год. Дело не быстрое. За такой период трудно без дневника вспомнить, что и когда произошло.

На практике часто строители пренебрегают этим важным и дешёвым этапом работ. Быстро построили, а теперь желательно быстро всё исправить. В таких случаях работы получаются дорогими, а результаты — не всегда надёжными.

Когда мы обращаемся к врачу, он в первую очередь заводит медицинскую карту, предварительно осматривает больного и посылает сдавать анализы. Получив результаты анализов, врач может судить, в какой мере были оправданы его начальные предположения. И уже потом назначит лечение.

Построенный дом представляет собой «живую» конструкцию, которая тоже может «болеть». У отапливаемого дома иногда понижается температура, он может потеть, мокнуть. На стенах и фундаментах могут появиться трещины. Но прежде чем приступать к «лечению» дома, необходимо изучить причины выявленных симптомов.

Дневник является «медицинской картой» вашего дома, а состояние марок — это результаты «анализов». Выяснив, в чём причины образования трещин — в деформациях осадок или пучения, можно приступить к разработке мероприятий по устранению причин, их вызывающих.

Устранение деформаций пучения. В построенном доме устранение деформаций пучения можно обеспечить снижением сил пучения до необходимого для устойчивости фундаментов минимума или до их полного исключения. Удобнее всего рассмотреть необходимые мероприятия по устранению деформаций пучения на обобщённых примерах.

Столбчатые фундаменты

Регулярно и сезонно отапливаемые дома, имеющие повреждения, возведены на заглублённых ниже глубины промерзания столбчатых фундаментах с открытым цокольным пространством, с забиркой между столбами или ростверком на грунте.



Признаками действия сил пучения являются:

— образование зимой трещин на алебастровых марках, поставленных летом и прошедших этот период без трещин;
— перекосы деревянных строений, трещины в кирпичной и блочной кладке стен, цоколей, забирке;
— наклонное положение столбчатых фундаментов, когда они не связаны с нижней обвязкой или ростверком;
— разрушения отдельных конструкций;
— наблюдаемый весной просвет между нижней обвязкой дома и отдельными столбами;
— разрушенная и выпадающая забирка;
— взгорбленные полы внутри дома.

Особенно часто эти признаки проявляются в домах, вокруг которых отсутствует вертикальная планировка, отмостка и ливневые лотки, а обратная засыпка вокруг фундаментов выполнена местным пучинистым грунтом. Деформации пучения происходят вследствие того, что касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности фундаментов, превышают передающиеся на них нагрузки от дома (рис. 2). Так как нагрузки на опоры в разных частях дома — различны, то и их перемещения (выпирание) — различны.

Имеется ряд способов снижения сил пучения, в том числе покрытие боковой поверхности фундаментов консистентными смазками, засоление грунтов или их пропитка нефтяными продуктами. Но эти способы мы не рекомендуем для применения, так как они ненадёжны и вредны для окружающей среды и человека.

Для практического применения в построенных малоэтажных домах рекомендуются три наиболее надёжных способа. Первый способ заключается в замене пучинистого грунта вокруг фундаментов на непучинистый — крупный или средней крупности песок. Второй способ — замена заглублённых столбчатых фундаментов на незаглублённые или мелкозаглублённые. Третий способ состоит в укладке в грунт утеплителя, уменьшающего глубину промерзания или исключающего промерзание грунта.

При первом способе придётся каждый столб откапывать, а если он наклонён — выравнивать и засыпать увлажнённым песком с послойным уплотнением. При втором способе надо каждый столб откапывать и извлекать, засыпать котлован непучинистым грунтом и устанавливать сборные или изготавливать на месте монолитные не заглублённые фундаменты.

Чтобы не произошли осадки откапываемого и соседних с ним столбов, следует за пределами котлована установить временные дополнительные опоры (рис. 3).

Чем шире пазухи котлована, засыпаемые песком, тем меньше воздействие касательных сил пучения на опору. Например, при ширине пазух 0,2; 0,4 и 0,6 м понижающий коэффициент соответственно составит 0,6; 0,45 и 0,35. Можно рассчитать необходимую ширину пазух и глубину откопки, при которых касательные силы пучения будут равны или меньше нагрузок от дома. Разрушенную забирку в дальнейшем необходимо переделать таким образом, чтобы под ней был воздушный зазор, ограждённый с двух сторон плоскими асбоцементными панелями (рис. 4а). Такой же зазор необходимо устроить и под низким железобетонным ростверком, ранее опиравшимся на грунт (рис. 46).

В регулярно отапливаемом доме, при наличии неповреждённой забирки или цоколя, грунт под домом не промерзает. В этом случае переделке подлежат только наружные фундаменты. Под неотапливаемыми зимой домами или под «холодными» частями отапливаемых домов (веранды, террасы, крыльца), а также при отсутствии забирки или цоколя — откапывать и исправлять придётся все опоры.

Если открытое цокольное пространство не позволяет по своей малой высоте вести работы у внутренних опор, а также при наличии цоколя или забирки работы придётся вести при вскрытии полов. Это достижимо в домах с цокольным перекрытием. При железобетонном цокольном перекрытии в нём необходимо устраивать лаз (если его не было) и ограничиться укладкой на грунт утеплителя.

По материалам журнала "ДОМ"
Дата размещения: 14-02-2012, 08:51