Если бы вспучивание было равномерным, оно не создавало бы проблем: зимой грунт поднимался бы равномерно, а весной так же равномерно опускался.

Грунты с отрицательной или нулевой температурой, имеющие в своем составе ледяные включения, называют мерзлыми. Если на протяжении нескольких лет мерзлые грунты не подвергались оттаиванию, их называют вечномерзлыми. Вечномерзлые грунты, в свою очередь, делятся на три категории:

– твердомерзлые;

– пластичномерзлые;

– сыпучемерзлые.

В строительных организациях при работе с грунтами учитывают такую их характеристику, как связанность, которая изменяется в зависимости от влажности грунтов. Связанность проверяют углом естественного откоса, который образуется откосом свободно насыпанного грунта и горизонтальной плоскостью.

Во избежание обрушения откосов при копании траншей для фундаментов необходимо правильно определить угол естественного откоса грунтов. Поможет в этом табл. 4.

Таблица 4. Определение углов естественного откоса грунтов (в градусах)

При строительстве дома необходимо учитывать такой фактор, как глубина промерзания грунта, зависящая от географического положения местности. Так, средняя глубина промерзания для следующих городов составляет:

1. Волгоград, Псков, Великие Луки, Смоленск – 1,2 м;

2. Пенза, Саратов, Кострома, Вологда – 1,5 м;

3. Москва, Санкт-Петербург, Новгород, Воронеж – 1,4 м.

Действие грунтов на фундаменты

Как известно, вести строительство можно практически на любом грунте. Примером тому являются дворцы Санкт-Петербурга и здания Норильска. Следовательно, основная проблема заключается в принятии верного технического решения при возведении устойчивого фундамента и в правильном выборе средств, требующихся для строительства.

В первую очередь необходимо установить, как взаимодействуют грунт и фундамент. Дело в том, что не только грунт оказывает воздействие на фундамент, но и фундамент на грунт. Под тяжестью сооружения грунт проседает. Как правило, это происходит в первые два года после строительства (рис. 13).

Рис. 13. Проседание грунта: а – сила тяжести; б – сила сопротивления.

Невозможно полностью исключить просадку грунта, поэтому перед строителями ставится задача сделать ее равномерной, в противном случае возможно опущение одной части дома на 10, другой – на 5, третьей – на 25 см. Подобный перекос дома не только приводит к образованию трещин, но и грозит полным разрушением дома.

Как уже говорилось ранее, основной причиной движения грунта и перемещения фундамента является действие сил морозного пучения. Насыщенные водой грунты при замерзании увеличиваются в объеме, иначе говоря, вспучиваются, сжимают фундамент и выталкивают его (рис. 14).

Рис. 14. Выталкивание фундамента под действием сил морозного пучения: а – сила тяжести; б – сила морозного пучения.

Нередко действие сил морозного пучения на фундамент столь велико, что происходит разрушение здания, например, нижняя часть фундамента отделяется от верхней (рис. 15).

Рис. 15. Разрушение фундамента под действием сил морозного пучения: а – сила тяжести; б – сила сопротивления грунта; в – сила морозного пучения.

Худший вариант – опрокидывание фундамента вместе с домом. Это часто происходит при боковых смещениях пластов грунта, особенно в тех случаях, когда дом располагается на холме (рис. 16).

Рис. 16. Опрокидывание фундамента вместе с домом.

Конечно, при оттаивании фундамент снова проседает, однако далеко не всегда возвращается в исходное положение. В результате дом становится неустойчивым.

Для закладки фундамента лучшим считается грунт, глубина промерзания которого выше уровня залегания грунтовых вод. Во всех остальных случаях следует выбирать самый надежный тип фундамента, не считаясь с расходами, и проводить работы для понижения уровня грунтовых вод (осушение участка, прокладку дренажа).

При заглублении фундаментов ниже расчетной глубины промерзания грунта силы пучения исключаются. Если это условие выполняется, то такой фундамент будет достаточно надежным.

Для защиты фундаментов от поверхностных вод, появляющихся в результате таяния снега и выпадения дождей, требуется хорошая гидроизоляция.

Гидроизоляция каменных конструкций материалами на основе синтетических смол, полимеров и битума

Каменная кладка, выполненная из любых материалов, обладает способностью поглощать и пропускать воду. Поэтому каменные конструкции, имеющие непосредственное соприкосновение с грунтом, подвергаются водонасыщению.

Проникнув через кладку в подвал, вода может достичь первого и даже второго этажа, в результате в здании повысится уровень влажности и будет сырость. В целях предохранения фундаментов, стен и других конструкций от проникновения влаги устраивают гидроизоляцию, окрашивая (окрасочная гидроизоляция) или оклеивая (оклеечная гидроизоляция) поверхности гидроизоляционными материалами. В качестве изоляции используют также асфальтовую или цементную (со специальными цементами) штукатурку.