Советы профессионалов 2005-06, страница 21

УСТОЙЧИВОСТЬ ФУНДАМЕНТОВ МАЛОЭТАЖНЫХ , __ ДОМОВ В ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

кандидат технических наук Основания при проектировании фундаментов рассчитывают по несущей способности и по деформациям. Расчет по несущей способности производят в отдельных случаях, например, когда на основания передаются значительные

горизонтальные нагрузки от подпорных стен, а также при строительстве в сейсмических районах, при сооружении арочных конструкций и т.д. (в данной статье эти случаи мы не рассматриваем). Расчет по деформациям нужно выполнять во всех случаях (СНиП 2.02.01-83*, п.2.2).

Для строительства тяжелых объектов промышленности и жилых многоэтажных домов основным является расчет

по деформациям осадок. Предельные значения совместной деформации основания и фундаментов устанавливают из необходимости соблюдения архитектурных требований, прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций.

При строительстве же легких малоэтажных домов на пучинистых грунтах помимо расчета по осадкам нужно производить расчеты и по деформациям пучения, и на устойчивость, которые являются главными и обязательными. В этом заключается специфика проектирования фундаментов легких малоэтажных домов.

Механизм морозного пучения. Остановимся подробнее на взаимодействии фундаментов с пучинистыми грунтами. Необходимо отметить, что силы пучения подразделяют на нормальные, действующие на подошву фундаментов, и касательные, действующие по боковой поверхности (рис. 1). В процессе промерзания грунта сначала действуют только касательные силы пучения.

Надежность фундаментов коттеджей, усадебных и дачных домов в первую очередь определяется их устойчивостью. Под устойчивостью подразумевается такое взаимодействие пучинистого грунта с фундаментом, при котором не происходит отрыва его подошвы от основания под действием касательных сил морозного пучения.

Если касательные силы пучения превышают нагрузку от дома, то происходит подвижка фундамента вверх вместе с промерзающим пучинистым грунтом и под подошвой образуется полость, в которую попадает грунт обратной засыпки (рис. 2 б,в). Поэтому весной фундамент не приходит в исходное положение. При устройстве монолитных ленточных фундаментов «в распор» грунт попадает в полость со стен траншей (котлованов) весной при осадке его после оттаивания.

Во всех случаях в результате образования полости создаются условия для возникновения остаточных деформаций пучения. Такие деформации характеризуют неустойчивое состояние фундаментов. Деформации накапливаются с годами и приводят в конечном итоге к повреждению конструкций дома. Повреждения могут произойти и за один зимний сезон.

Особенно дорого обходятся такие деформации в домах с цокольными этажами и техническими подпольями при наличии грунтовых вод. Самые лучшие специалисты по гидроизоляции, используя новейшие материалы, бессильны исправить положение, если устойчивость заглубленных в грунт конструкций не обеспечена. Незначительные подвижки заглубленных стен цокольного этажа приводят к нарушению гидроизоляции. Исправленнной гидроизоляции хватает на один год, так как подвижки повторяются ежегодно. Поэтому потеря устойчивости фундаментов, в том числе стен цокольного этажа, недопустима.

Обеспечение устойчивости. Известен строительный прием, успешно применяемый при больших нагрузках, когда для исключения воздействия нормальных сил пучения на подошву фундаментов их заглубляют ниже расчетной глубины промерзания. Если при этом касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности фундаментов, меньше нагрузок от дома, то фундамен

ты устойчивы, а сам дом можно отнести к категории «тяжелых» домов.

Под такими домами столбчатые и ленточные фундаменты могут быть сборными, монолитными или комбинированными. При устройстве фундаментов в траншеях и котлованах обратную засыпку в этом случае можно выполнять любым грунтом (если устойчивость подтверждена расчетом), в том числе местным пучинистым, извлеченным из выработок.

Если при заглублении фундаментов ниже расчетной глубины промерзания касательные силы пучения превышают нагрузки от дома, то его можно отнести к категории «легких» домов. В таких домах для обеспечения устойчивости фундаментов могут быть применены два варианта их устройства.

1-й вариант. Заглубляя подошву фундаментов ниже расчетной глубины промерзания, необходимо принять меры по снижению воздействия сил пучения по их боковой поверхности. Для этого рекомендуется устройство обратной засыпки из непучинистого грунта, уши-рение пазух обратной засыпки, «устройство защиты сезоннопромерзающего грунта вблизи фундамента от избыточного увлажнения, покрытие поверхности фундамента в пределах слоя промерзающего грунта консистентной смазкой, полимерной пленкой, засоление грунтов веществами, не вызывающими коррозии бетона и арматуры, и др.» (Пособие к СНиП, п.2.151). Ранее в журнале «Дом» № 9 за 2001 г. отмечалась ненадежность и даже вредность некоторых рекомендаций. К этому добавим, что их выполнение существенно повышает стоимость устройства фундаментов.

2-й вариант. Подошвы фундаментов закладывают на такую глубину, при кото-

Некоторые термины, применяемые в статье

Основание — некоторая толща грунта природного сложения или искусственно созданная (для улучшения ее строительных свойств), в которую заглублен и на которую опирается фундамент.

Деформация пучения фундаментов — перемещение фундаментов вверх под действием сил пучения, возникающих при промерзании грунтов.

Остаточная деформация пучения — необратимое изменение высотного положения фундамента в весенне-летний период по отношению к проектному в результате перемещения его зимой под действием сил пучения. Наблюдается в неправильно устроенных фундаментах, когда конструктивными мероприятиями не обеспечена их устойчивость.

Выглубление фундаментов — закладка фундаментов на меньшую глубину по сравнению с первоначальной, принятой, например, ошибочно.

21 Советы профессионалов N?6 05