Действие сил морозного пучения грунта на фундамент. Или почему нельзя оставлять фундамент в зиму

Пучение грунтов при строительстве фундаментов загородных домов может привести к непредсказуемым последствиям. Этими силами нельзя пренебрегать, так как значения их очень велики.

Рассмотрим строительство кирпичных домов или домов из пеноблоков. Если мы, следуя народной технологии, оставляем в зиму ненагруженный равномерно монолитный ленточный или свайно-ростверковый фундамент, то он может подняться при замерзании грунтов и опуститься в период оттаивания. Причем, если брать во внимание неравномерность действия сил морозного пучения грунтов в виду неравномерности влажности грунта, поднятие и опущение фундамента также будет неравномерным вплоть до изломов.

Из школьного курса физики мы знаем, что вода при замерзании существенно увеличивается в объеме, наверное, каждый из нас наблюдал даже разрывы трубопроводов при замерзании в них воды. Соответственно, аналогичное явление происходит с наполненным водой грунтом. Влага, которая в той или иной степени присутствует в грунте, при замерзании значительно увеличивается в объеме, в результате происходит поднятие грунта. Только в пористых грунтах замерзшая влага расширяет грунт в сторону пор, то есть чем более пористый грунт, тем он менее пучинистый.

Процесс промерзания грунта начинается сверху, постепенно проникая вглубь. Замерзший грунт вытесняет влагу в нижние слои. И если в пористых грунтах влага проходит сквозь поры, не вызывая пучения, то, например, в глинистом грунте влага вниз не уходит, что влечет за собой подъем замерзшего грунта, а это в свою очередь может вызвать разрыв ненагруженного фундамента в горизонтальной плоскости. В данном случае действуют вертикальные силы морозного пучения грунта, то есть грунт как бы поднимает фундамент снизу. Поэтому, большую ошибку делают те, кто оставляют «отстаиваться» в зиму одинокий фундамент, равно как и те, кто ради удешевления стоимости строительства коттеджа отказываются от заглубления фундамента ниже расчетной точки промерзания грунта.

Существуют еще касательные силы морозного пучения грунта, ими также пренебрегать не стоит, ибо их значения могут достигать 6-7 т на 1м2 боковой поверхности фундамента. Пучинистый влажный грунт примерзает к боковым стенкам фундамента, образуются силы бокового трения, так называемые касательные силы морозного пучения грунта, стремящиеся как бы расслоить стенки фундамента. В целях избежания подобного явления мы используем опалубку из гладкой влагостойкой фанеры, таким образом, коэффициент трения на поверхности стены монолитного фундамента минимальный. Дополнительно мы используем проникающую гидроизоляцию Пенетрон, которая повышает прочность монолитного фундамента, увеличивая силу сцепления частиц бетона.

Явление морозного пучения наиболее опасно для тех участков, где уровень грунтовых вод расположен выше отметки промерзания грунта, так как обилие влаги в разу увеличивает и без того огромную разрушительную силу морозного пучения. В целях опущения уровня грунтовых вод при строительстве домов мы настоятельно рекомендуем нашим заказчикам делать пристенный дренаж фундамента (или цокольного этажа) сразу же.

Теперь мы выяснили, что силы морозного пучения грунта (мы рассматриваем строительство кирпичных домов и домов из пеноблоков) не так опасны, если мы нагружаем равномерно фундамент коробкой дома, а не оставляем его зимовать ненагруженным!