Дом 2001-11, страница 27

Рис. 3.

1 - зимний уровень грунта; 2 - снеговой покров; 3 - летний уровень грунта; 4 - граница промерзания (день); 5 - граница промерзания (ночь)

(рис. 3).

Толстый слой снежного покрова, как одеяло, укрывает землю, и граница промерзания поднимается вверх. Днем граница промерзания выше, чем ночью. Разница особенно ощутима там, где снеговой покров мал или вовсе отсутствует и наблюдается влажность грунта. Наличие дома также влияет на глубину промерзания грунта, ведь дом является своего рода теплоизоляцией, даже если в нем и не живут зимой. Участок, на котором стоит дом, имеет весьма сложную картину промерзания.

Например, среднепучинистый грунт (по

внешнему периметру дома) при его промерзании на 1,4 м может подняться почти на 10 см, тогда как более сухой и теплый грунт под средней частью дома останется практически на летней отметке.

Именно HepagHQMgpWQCTb глубины промерзания и приводит довольно часто к перекосам, появлению трещин и разрушениям фундамента и стен.

Однако реальная картина еще более сложная. Неравномерность промерзания существует и по периметру дома. Ближе к весне грунт с южной стороны постройки часто бывает более влажным, а слой снега над ним — более тонким, чем с северной стороны. Поэтому в отличие от северной стороны дома грунт с южной стороны лучше прогревается днем и сильнее промерзает ночью.

Таким образом, неравномерность промерзания на участке проявляется не только в пространстве, но и во времени. Глубина промерзания подвержена сезонным и суточным изменениям в весьма больших пределах.

Силы (рокового сцепления мерзлого грунта с боковыми стенками фундамента -другая сторона проявления пучинистых явлений. Эти силы весьма высоки и могут достигать 5...7 т на квадратный метр боковой поверхности фундамента. Так, на столб 025 см, заложенный на глубину 1,5 м, действует сила сцепления около 8 т. Как же действуют эти силы? Возьмем, для примера столб, заложенный ниже глубины промерзания и являющийся одной из опор легкого домика. Зимой граница промерзания опускается вниз. Мерзлый грунт схватывает верхнюю часть столба, и расширяясь, пытается его выдернуть из земли. Но вес дома и силы заделки столба в грунте не позволяют этого сделать, пока площадь сцепления столба с мерзлым грунтом невелика. По мере продвижения

границы промерзания вниз, площадь сцепления мерзлого грунта со столбом увеличивается. Наступает такой момент, когда силы сцепления мерзлого грунта с боковыми стенками фундамента превышают и вес дома, и силы сцепления грунта с нижней частью столба, (рис. 4). Столб испытывает разрывающие нагрузки.

Обратим внимание также на то, что на столб с расширенной нижней частью кроме того действует сверху давление расширяющегося мерзлого грунта (рис. 5). Усилия эти весьма значительны. Именно поэтому такие столбы армируют, надежно соединяя расширенную часть с самим столбом.

Таким образом,.неравномерное выдавливание фундамента, пожалуй, самое значительное и неприятное проявление пучинистого процесса, при котором деформации дома и его разрушения могут стать весьма ощутимыми, а неравномерность промерзания грунта по периметру дома — основная причина этого явления.

Как же ведут себя фундаменты, возводимые строителями на пучинистых грунтах. Их поведение, разумеется, определяется глубиной заложения.

Незаглубленные фундаменты, уложенные непосредственно на поверхности грунта, опускаются и поднимаются только из-за расширения влажного мерзлого грунта: фундамент «плавает» на его поверхности. Если дом установлен на плите, являющейся полом первого этажа, то грунт под ней не промерзает, особенно под средней частью дома (см. рис. 3). Из-за неравномерности промерзания разница в уровнях грунта под домом и вне дома порой достигает 10... 15 см. Именно по-

Рис. 5.

1 - силы сцепления; 2 - плита мерзлого грунта; 3 - давление от расширения мерзлого грунта; 4 -граница промерзания

Рис. 4.

1 — схватывание; 2 - плита мерзлого грунта; 3 - граница промерзания; 4 - проскальзывание; 5 - зазор

«Дом» 11 '2001 27