Морозное пучение грунта — расширение грунта, происходящее в мороз. Яркий пример увеличения объёма замерзшей воды — разорвавшиеся зимой канистры и бочки.
Грунт содержит в себе определённое количество влаги, процентное содержание воды влияет на степень морозного пучения.
Границы действия морозного пучения
Пучение грунта происходит только в верхних слоях. В нижних слоях оно не наблюдается, потому что вода не замерзает на большой глубине (в средней полосе глубина промерзания грунта составляет 120-150 см). Сваи заглубляются ниже этой отметки, что исключает риск выдавливания основания в зимний период.
Классификация грунтов
Пучинистость грунта влияет на возможности и способы строительства оснований. Бывает несколько видов групп грунта:
- Непучинистые.
- Малопучинистые.
- Среднепучинистые.
- Очень пучинистые.
Данная классификация осуществляется по признаку полного водонасыщения и не учитывает сухие или малоувлажненные состояния.
Текущая классификация учитывает только полное водонасыщение, не принимая во внимание засушливые или маловлажные условия. Более точный подход заключается в классификации почвы на основе различных факторов, таких как состав почвы, естественная влажность, глубина залегания грунтовых вод и глубина промерзания почвы, чтобы отразить реальные условия. Следовательно, различают следующие типы почв:
- Сильнопучинистый грунт — это пылеватые супеси, пластичные глины и суглинки. Уровень грунтовых вод должен располагаться в слое промерзания.
- Среднепучинстый грунт включает супеси, пылевые пески, глины и суглинки. Природная влажность превышает показатель 0,5.
- Слабопучинситый грунт. Это мелкие и пылеватые пески, суглинки и непластичные виды глины. Глубина залегания грунтовых вод составляет от 1 до 2,5 метров.
- Условно непучиниситым грунтом называются крупнообломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем, твердая глина, мелкие или пылевые пески с низкой природной влажность.
- Непучинистый грунт — скальные и крупнообломочные грунты с низким содержанием мелких частиц. Глубина залегания грунтовых вод не влияет на степень пучинистости.
На основании данной классификации специалисты проверяют устойчивость основания к выталкивающим силам в период морозного учения грунта.
Факторы морозного пучения грунта
Подземные воды влияют на пучинистость грунта, скорость и даже глубину промерзания грунта. Эти факторы следует учитывать при выборе фундамента.
Подземные воды насыщают грунт путем капиллярного поднятия. В периоды засухи или проливных дождей наблюдается значительные изменения уровня. Нестабильный уровень подземных вод также зависит от расположения вблизи рек, озер и водоемов. При максимальном показателе водонасыщения происходит сильное пучение грунта, способное деформировать фундамент.
Высота, на которую поднимается вода, зависит от типа грунта:
- Средние и крупные пески относятся к непучинистым грунтам. В таких грунтах не происходит капиллярного поднятия, и как следствие морозного пучения.
- Мелкие и пылеватые пески — 0,3-0,5 м.
- Супеси — 0,5-1 м.
- Суглинки— 1.5 м.
- Глины — 3 м.
Для гидрогеологических исследования и прогнозов в расчет берется длительный отрывок времени. На протяжении которого определяется уровень подземных вод в периоды засухи, подтопления и обильных атмосферных осадков. В будущий проект фундамента закладывается соответствующий запас прочности, способный выдержать максимально возможные давящие силы в период морозного пучения.
Совет от наших специалистов: В проекте строения обязательно учитывайте места расположения водостоков, исключайте риск локального переувлажнения вблизи и под фундаментом. Неравномерное действие выталкивающих сил морозного пучения способно разрушить основание.
Глубина и скорость промерзания зависят от состава грунта. Супесчаные, мелкозернистые и пылеватые пески замерзают быстрее, чем влажные суглинки и глины. С другой стороны, наиболее сильному промерзанию подвержены крупнозернистые почвы и крупнозернистые пески.
Среднестатистическая глубина по Ленинградской области составляет от 120-150 см. Это значение изменяется от толщины снежного покрова, покрытия и теплоизоляции грунта.
Процесс морозного пучения способен поднять грунт на 15-20 см. При установке домов на свах, у владельцев часто возникает ошибочное ощущение, что зимой фундамент просел. На самом деле фундамент остался на месте, а верхний слой грунта расширился и поднялся.
На степень пучения существенное влияние оказывает скорость промерзания грунта. Постепенное понижение температуры увеличивает давление грунта на основание, тогда как резкий скачок температуры в значительной степени уменьшает набухание грунта.
Малая скорость промерзания создает условия для формирования льдистой структуры и накоплением ледяных включений. Поэтому степень пучения возрастает.
Заключение
Правильное определение степени пучения грунта позволяет подобрать соответствующее данному типу грунта и условиям основание для дома. Фундамент должен выдерживать деформации грунта. Процесс пучения непостоянен и зависит от множества факторов. Для определения пучинистости проводится комплексное геологическое исследование грунта.
