Предупреждение деформации грунтов от морозного пучения

Проблема строительства быстровозводимых зданий и сооружений из металлоконструкций на пучинистых грунтах с малыми нагрузками на фундамент особенно актуальной становится в зимнее время года. Чтобы избавить клиента от длительного поиска качественных конструкций фундаментов, мы решили рассказать о том, какие мероприятия эффективны используются для предупреждения деформации грунтов от морозного пучения.

Районы Западной и Восточной Сибири сейчас застраиваются вместе с Европейским Севером быстровозводимыми зданиями и сооружениями из металла. Климат в этих районах довольно суровый, поэтому предупреждение деформации грунтов от морозного пучения обеспечивает устойчивость металлоконструкций на всем сроке эксплуатации, а также избавляет фундаменты от действия касательных сил морозного пучения. В основном, в этих районах проводятся мероприятия по заглублению малонагруженных фундаментов на расчетную глубину промерзания грунтов, что спасает их от накапливания остаточной деформации, возникающей от морозного пучения.

Однако в северных глубинках, где тоже строятся быстровозводимые здания и сооружения из металлоконструкций, существуют и водонасыщенные грунты, которые в природных условиях промерзают до льдообразований. Что, естественно, тоже нуждается в мероприятиях по предупреждению деформации грунтов от морозного пучения.

Первые фундаменты были мало изучены, поэтому возводились они экспериментальным путем при одновременном исследовании взаимодействия морозного пучения с моделями разных оснований быстровозводимых объектов строительства. Большинство моделей для северных районов России разрабатывалось в лабораториях, на практике, при перенесении модели фундамента в природную среду, эффекта, как такого, не было. Долгое время проектировщики не могли создать силы сопротивления фундамента морозному пучению, из-за чего проекты быстровозводимых зданий в условиях Крайнего Севера использовались с большой осторожностью.

Многолетние наблюдения за климатическими условиям, характерными для Сибири и Севера России позволили уравновесить действия сил морозного пучения и использовать фундамент более рационально. Предупреждение деформации грунтов от морозного пучения было включено в СНиП 15-74 «Расчет по проверки устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения грунтов оснований». После чего быстровозводимые конструкции стали возводится на пучинистых грунтах, без оглядки на возможную деформацию.

Единого определения морозного пучения грунтов нет даже в технической литературе. Первые исследователи, железнодорожники пучение грунтов называют пучинами, а строители и инженеры — распучиванием или выпучиванием. Точно также, процесс промерзания грунтов кто-то считал физическим явлением, а кто-то — обычным явлением природы, при котором происходит деформация грунтов от морозного пучения. Во всех случаях изменение скелета грунта происходит по определенным причинам и своевременное предупреждение деформации грунтов от морозного пучения может стать максимально благоприятным условием для эффективности проекта.

Классификацию грунтов по степени морозной пучинистости разработал Честер Аллен Гогентоглер, который доказал, что основной признак пучинистости находится в песчаных грунтах, почвообразовательные процессы в которых, из-за содержания мелких фракций в грунте (менее 0,1 мм) становятся причиной морозного пучения.

Предупреждение деформации грунтов от морозного пучения основано на влиянии деформации замерзающего грунта на устойчивость конструкций зданий и сооружений было опубликовано в 1963 году в «Указаниях по проектированию и строительству малонагруженных фундаментов на пучинистых грунтах». Согласно этим указаниям все грунты подразделяются на пять видов:

• сильнопучинистые
• среднепучинистые
• слабопучинистые
• условно непучинистые
• непучинистые

Сегодня, чтобы возвести качественный фундамент, проектировщики ориентируются на инженерные исследования и расчеты. Для определения показателя морозной пучинистости грунтов, прежде всего, специалист ориентируется на природных свойствах, рассчитывая степень влажности и уровень положения грунтовых вод. Результаты расчетов сопоставляются с инженерными изысканиями, после чего определяется оптимальное предупреждение деформации грунтов от морозного пучения, в результате которого конструкции быстровозводимых зданий и сооружений не будут трещать по швам и рушиться под действием сил, возникающих при промерзании подошвы фундамента.

Так как многие показатели определяются после изучения ТЗ, мы предлагаем определять физику грунтов вместе с нашими специалистами на месте будущего строительства. Установив природные и механические процессы, протекающие в почвах и грунтах нам будет проще определить эффективное предупреждение деформации грунтов от морозного пучения и рассказать вам о мероприятиях, которые увеличивают срок эксплуатации быстровозводимых зданий и сооружений, построенных в наиболее холодных регионах России. Обращайтесь!