Фундамент

Ошибки при устройстве фундаментов

Ошибки при устройстве фундаментов под легкие строения

Основные проблемы, возникающие при строительстве фундаментов для легких конструкций (включая каркасные дома), в большей степени связаны с игнорированием воздействий морозного пучения. Такие здания обычно имеют незначительные осадки, которые не сказываются на их эксплуатационных характеристиках.

Строительные нормы и требования

Согласно строительным нормам (СНИиП), в пучинистых грунтах следует заглублять подошву фундаментов ниже расчетной глубины промерзания (см. рис. 1, 2, 3). При соблюдении этого требования, силы морозного пучения, которые могут развиваться до 20–60 т/см², не воздействуют на подошву фундамента. Вместе с тем, на фундамент влияют касательные силы пучения, возникающие из-за примерзания вспучивающегося грунта к стенкам фундамента. Эти силы, величина которых в 5–10 раз меньше сил на подошву, действуют на боковую поверхность заглубленной части фундамента и компенсируются весом здания (см. рис. 4).

Иллюстрации фундаментов

Фундаменты в слабопучинистых грунтах Фундаменты на среднепучинистых грунтах
Рис. 1. Фундаменты в слабопучинистых грунтах (размеры в мм): А — из щебня (или кирпичного боя) с цементным раствором; Б — из монолитного бетона; В — из красного кирпича; Г — из бутобетона. 1 — песчаная подготовка; 2 — щебень; 3 — монолитный бетон; 4 — бутовая кладка; 5 — бетонная подготовка; 6 — красный кирпич; 7 — цоколь; 8 — отмостка. Рис. 2. Фундаменты на среднепучинистых грунтах (размеры в мм): А — незаглубленный под легкие строения; Б — малозаглубленный из блоков с монолитной обвязкой; 1 — песчано-гравийная смесь; 2 — монолитный железобетон; 3 — блоки ФС-6.
Фундаменты в сильнопучинистых грунтах Рис. 3. Фундаменты в сильнопучинистых грунтах: А — из монолитного железобетона; Б — из кирпичных блоков; В — из бетона на подсыпке из песка.

Принципы проектирования

При значительных нагрузках фундамент заглубляют до уровня, обладающего достаточной несущей способностью для обеспечения допустимых осадок. Даже если эти слои располагаются выше расчетной глубины промерзания, подошва фундаментов должна быть ниже глубины промерзания для предотвращения воздействия морозного пучения. Однако в некоторых случаях могут быть исключения, при условии, что силы морозного пучения компенсируются весом строения. В таких случаях необходимо принимать дополнительные меры, уменьшающие негативные эффекты пучения грунта, такие как:

  • замена пучинистого грунта на непучинистый;
  • покрытие поверхности фундаментов в пределах слоя замерзающего грунта защитными веществами;
  • засоление грунта безопасными для бетона веществами.

Экологические аспекты и последствия

Многие из этих мер противоречат экологическим требованиям, которые в прошлые времена игнорировались. Строительные технологии многоэтажных и малоэтажных домов были схожи, что приводило к ошибочной мысли о том, что меньшие нагрузки позволяют использовать меньшие размеры фундаментов. Результатом стали перекошенные стены и даже полное разрушение зданий.

Проблемы эксплуатации зданий облегченной конструкции

Фундаменты таких зданий часто сооружены с использованием стандартных блоков типа ФБС или ФЛ. Если не хватает веса здания для компенсации морозного пучения, то верхняя часть фундамента поднимается вместе с грунтом в зимний период. В результате образуются щели между блоками, заполняющиеся грунтом обратной засыпки. Весной, когда морозные силы снижаются, фундаменты возвращаются на место, но осыпавшийся грунт мешает этому. В результате блоки уже не могут занять свои первоначальные позиции, что приводит к перекосу фундамента и стен здания.

Иллюстрации деформаций

Воздействие на фундамент сил пучения Деформации фундаментов сборного типа
Рис. 4. Воздействие на фундамент сил пучения Рис. 5. Деформации фундаментов сборного типа

Выводы

Таким образом, ленточные фундаменты из блоков для каркасных домашних конструкций представляют не только финансовую невыгоду, но и риски при строительстве на грунтах с высокой пучинистостью. Оптимальным вариантом станут столбчатые фундаменты, заглубленные ниже расчетных значений промерзания, что также логически объясняется с экономической точки зрения.

Неравномерные подвижки и последствия

Силы морозного пучения поднимают столбчатые фундаменты вместе с каркасным домом, создавая различия в высоте подъема в разных участках здания. Это может привести к перекосам, особенно если в доме есть отопление. Если не хватает тяжести каркасного дома для преодоления трения, фундамент также может остаться поднятым. В результате, осадки могут повторяться с годовой цикличностью, что негативно сказывается на состоянии здания.

Распространенные ошибки в строительстве

Одной из частых ошибок является отсутствие жесткой связи между фундаментами под наружными и внутренними стенами, что приводит к деформациям и перекосам. Это особенно проявляется в домах с печами, так как может привести к трещинам в дымоходах и другим негативным последствиям.

Фундаменты
Строительные материалы и конструкции