Выдавливание фундамента: причины, решение проблемы
Такое явление как выдавливание фундамента, возникает в результате замерзания земли — возникает сильное давление, которое выдавливает опоры.
Выдавливание фундамента
Фундамент является основой любого строения, от его надежности, прочности зависит безопасная эксплуатация, долговечность всего здания. Он, являясь, одним из конструктивных элементов, выполняет свою функцию, которая заключается в передаче нагрузки от строения на грунт. Таким образом, земля играет роль основания наряду с каркасом.
Выдавливание фундамента происходит в результате пучения, когда в процессе замерзания влажная земля увеличивается в объемах. В почве происходят движения, в процессе ее деформации весной, когда земля начинает таять, она постепенно опускается на прежний уровень. Однако опора, которая также двигалась вместе со слоями, уже не в силах вернуться на прежнее место.
Выдавливание фундамента — как избежать проблем
- Утяжеление здания. Максимальная нагрузка на подножие способна снизить негативное влияние пучения. Сила, которая будет давить на остов, должна превосходить величину давления, создаваемое грунтом при явлении морозного пучения.
- Утепление. Выдавливания не произойдет в случае эффективного утепления почвы возле конструкции. С появлением новых утеплителей, решить проблему замерзания несложно. Материалы, используемые для утепления не накапливают влагу, могут использоваться непосредственно в почву. Речь идет о различных марках экструдированного пенополистирола.
- Устройство дренажа на участке по периметру строения, проведение мероприятий общего водопонижения.
- Устройство песчаной подушки толщиной до полуметра вокруг конструкции. От грунта песок следует оградить стеклохолстом во избежание заиливания. Такой способ возможен, однако он не вполне надежен и долговечен.
Степень пучинистости грунтов
- сильнопучинистыми с показателем 12 % — глина, пылеватый песок;
- среднепучинистые — 8 %;
- слабопучинистые — 4 % — гравий, песок крупной фракции.
Как действует величина морозного пучения?
Давление грунта в процессе его сезонной деформации оказывает влияние на подошву базы, на боковые стороны, ведь земля промерзает не только под опорой, но и вокруг нее. Сила может быть нормальной (вертикальной), действующей на подошву основания и касательной, действующей на стенки каркаса.
Замерзая, почва увеличивается, начиная двигаться вверх, выдавливая подземную часть здания. По мере заглубления остова уменьшается вертикальное напряжение. Но касательная сила морозного пучения, действующая на стенки, остается. Эта мощь настолько велика, что может выдавливать фундамент дома, выполненного из легких материалов, вес легкого строения не может сопротивляться. Справиться с касательными силами морозного пучения поможет утяжеление здания, вес каменных или бетонных строения высотой 2-3 этажа, уравновесит действие негативного давления.
Что делать, если выдавливает винтовые сваи зимой
Свайно-винтовые фундаменты имеют ряд преимуществ перед другими видами оснований: довольно низкая цена, строительство в сложных условиях (перепады высот), быстрота монтажа и т. д. Технологию используют для возведения каркасных домов, бань и других легких построек в частном секторе. Нарушение правил монтажа влечет за собой серьезные проблемы. В данной статье мы рассмотрим, почему выдавливает винтовые сваи из земли и что делать если это все-таки произошло.
Возможные причины
Если один или несколько металлических столбов начинают подниматься из земли, нарушается структура конструкции с дальнейшим снижением его устойчивости. Такое явление имеет место, если свайные опоры закручены не по технологии, то есть выше точки промерзания или не достигли плотного слоя грунта.
Причинами выпячивания стальных опор при этом могут стать:
- Морозное пучение. Объем окружающей ствол почвы при высоком содержании в нем воды зимой значительно увеличивается — вода замерзает и превращается в лед. Увеличение объема, главным образом в верхних слоях, приводит к подвижкам грунта, который начинает приподниматься — и вот уже вместе с ним несколько опор выдернуло из земли.
- Подъем грунтовых вод. При подъеме или снижении УГВ меняется плотность и структура грунта. В результате он разбухает или смещается, попутно выпучивает сваю из земли.
- Напитывание почвы влагой из-за отсутствия дренажа. При повышении влажности почвы во время морозов ее объем будет увеличиваться быстрее и сильнее. Это происходит, если под дом попадает вода от поверхностных осадков из-за плохого обустройства или полного отсутствия дренажной системы на участке.
Фатальным нарушением технологии является заливка вокруг стволов бетонного раствора, зачастую неравномерно. При таком условии нагрузка на ствол будет распределяться неравномерно, а при смещении почвы из-за морозного пучения — обязательно нарушит его вертикальное положение. Подобные отклонения лишат фундамент нужной устойчивости и приведут к его деформации вместе со смещением стволов.
Как устранить
Если происходит выпучивание опор, единственным способом устранения проблемы является подъем дома на винтовые сваи:
- Предварительно исследуют грунт на предмет глубины промерзания и расположения плотных пластов, подбирают подходящие по типоразмеру и длине опоры.
- С двух сторон (выбирают длинную) закручивают столбы (иногда приходится разбирать пол и внутри дома устанавливать дополнительные) на расстоянии до 40 см от стен и на глубину ниже точки замерзания.
- С помощью нивелира подрезают верхушки стволов на одном горизонтальном уровне (высота 40-50 см), оставшиеся над поверхностью трубы заполняют ЦПС.
- Выполняют обвязку швеллером.
- Под углы дома устанавливают домкраты и медленно (не более чем на 5 см за раз) приподнимают строение на высоту чуть больше будущего основания.
- Подкладывают под постройку временные опоры и демонтируют старое основание (например, выдалбливают бетон).
- Подводят двутавровые балки, которые приваривают к швеллеру.
- Постепенно опускают постройку на жесткую и прочную конструкцию, установленную по технологии.
Как и при сооружении любого свайно-винтового фундамента, делают антикоррозийную защиту — прокрашивают эпоксидной грунтовкой срезы металла и места сварки.
С легкими сооружениями ситуация немного другая. Если выдавливает сваи у откатных ворот или забора, в первую очередь разбирают конструкцию. Затем выкручивают столб и выясняют причины: просто не докрутили до несущего слоя или наткнулись на камень и оставили на таком уровне. В первом случае все просто — нужно закрутить опору до необходимой глубины (при достижении начинают деформироваться технологические отверстия). Если дело в камне, оптимальный вариант — достать его из грунта и продолжить установку. Когда такое решение реализовать нельзя, точку монтажа смещают в сторону минимум на ширину лопасти и завинчивают по новой.
Рекомендации специалистов
Когда выдавило винтовую сваю, исправление положения обойдется в копеечку и потребует времени. Намного эффективнее предотвратить возникновение таких моментов, прислушавшись к советам специалистов:
- Заказать свайный фундамент под ключ у опытных монтажников. Несоблюдение технологии монтажа — одна из главных причин выдавливания столбов.
- Провести геологическое исследование, изучить структуру и состав грунта, направление и уровень ГВ.
- Проводить обвязку уголком в укосину для придания жесткости конструкции. При высоте основания более 50 см обязательно обязывать швеллером и уголком (или профтрубой большого сечения с посадкой на металлические пластины) крест-накрест.
- Купить сваи винтовые СВС со специальным эпоксидным покрытием, снижающим силы сцепления с грунтом при заморозках на 20-60%
Регулярно осматривать видимую часть стволов и оценивать их состояние. Своевременно устранять видимые дефекты и потенциальные риски порчи металла.
Внимание! При появлении сомнений в наличии проблемы самое правильное решение — консультация опытного и квалифицированного специалиста.
Видео описание
Заключение
Если выдавило сваи фундамента, не затягивайте, сразу обратитесь в специализированную компанию, которая занимается установкой свайно-винтовых оснований. Однако более рациональным и экономичным вариантом будет воспользоваться услугами такой организации перед началом строительства. Это поможет избежать негативных последствий такого явления и лишних расходов в будущем.
Что делать, если сваи выдавило? Причины и последствия
Свайно-винтовой фундамент — неоспоримый лидер среди других вариантов оснований по различным критериям. Он отличается высокой технологичностью, быстротой выполнения работ и прекрасным соотношением цены и несущей способности. Данный тип фундамента идеально подходит для строительства легких каркасных конструкций, домов из СИП-панелей, а также объектов на сложных грунтах.
Для получения всех перечисленных преимуществ необходимо строго соблюдать технологические правила при возведении фундамента данного типа и избежать ошибок. В данной статье мы рассмотрим проблему, связанную с неправильным монтажом свайно-винтового фундамента — выдавливанием опор из грунта, и объясним, почему важно обращаться только к проверенным и надежным исполнителям.
Причины выдавливания свай
Выдавливание свай — это процесс, при котором свая или группа свай медленно поднимается из грунта. У данного явления есть три основные причины:
- Морозное пучение — это процесс, при котором объем грунта увеличивается под воздействием сезонного замерзания воды. Когда вода превращается в лед, молекулы расширяются в объеме, что создает сильное давление на структуру грунта. В результате происходит движение породы, а ее верхние слои поднимаются.
- Подъем грунтовых вод — вторая возможная причина выдавливания свай. Если уровень подземных вод поднимается или понижается, меняется внутренняя структура грунта и его плотность. Грунт смещается или разбухает, а сваи лишаются опоры и выдавливаются на поверхность.
- Несоблюдение технологии или ошибка в проектировании фундамента — третья причина, из-за которой сваи выдавливаются из грунта. В случае неверного расчета длины и диаметра свай и неправильной установки, нарушается распределение нагрузки — отдельные сваи медленно, но верно теряют стабильное положение.
Еще одна частая ошибка при установке свайного фундамента — бетонирование опоры. Устойчивость сваи зависит не от дополнительного усиления, а от несущей способности ее лопасти и ствола. Опора входит в грунт легко и фиксируется в нем ниже уровня его промерзания — на этой глубине порода менее подвержена сезонным изменениям температуры, которые могли бы оказать влияние на ее плотность. Таким образом, снижается риск ее выдавливания в результате пучения грунта.
При бетонировании смесь иногда затвердевает вокруг сваи неравномерно. В таких условиях нагрузка на опору имеет неравномерное распределение, что приводит к ослаблению устойчивости сваи.
При процессах сезонного пучения бетон способен сместить сваю, лишив ее строгого вертикального расположения. Идеальное положение сваи способствует стабильности и грузоподъемности опоры, поэтому любое отклонение нарушает устойчивость или полностью деформирует конструкцию.
Последствия выдавливания свай
Выдавливание свай ведет к различным последствиям, которые негативно влияют на надежность и безопасность конструкции фундамента:
Снижение несущей способности. Выдавливание свай из грунта снижает их несущую способность — конструкция, по сути, превращается в «поплавок» и перекашивается. Недостаточное заглубление свай нивелирует технологические преимущества свайно-винтового фундамента.
Всевозможные повреждения. Из-за выдавливания свай и неравномерной нагрузки стены, полы и перекрытия сооружения покрываются трещинами и постепенно разрушаются. В трещины проникает влага, которая становится причиной коррозии и гниения внутри сооружения. Помимо этого структурные элементы отклоняются от первоначального положения, из-за чего ухудшается устойчивость всей конструкции.
Ремонт и расходы. Единственный способ исправить ситуацию — подъем дома и замена вышедших из строя опор.
Настоятельно рекомендуем обращаться к проверенным компаниям, которые успели зарекомендовать себя на рынке, проводить тщательное исследование грунта перед строительством, учитывать полученную информацию перед проектированием фундамента и контролировать процесс установки свай, чтобы исключить риск их выдавливания.
Винтовые сваи на склоне
Для решения задачи строительства частного дома на неровном или сложном по рельефу участке существует несколько вариантов сооружения фундамента. Выбор подходящего зависит от индивидуальных условий проекта, однако в большинстве случаев самым оптимальным выходом считается монтаж винтовых свай на склоне. Для этого есть несколько веских оснований, и в нашей статье мы вам о них расскажем.
Особенности фундаментов на склоне
Рассмотрим нюансы установки различных оснований при условии, что на пятне застройки присутствует значительный уклон.
- Ленточный фундамент. При сооружении такого основания значительно возрастают затраты (до 100%): конструкция строится уступами, что требует большего количества стройматериалов — бетона, арматуры, опалубки. Возрастает риск наклона ленты в сторону понижения, поскольку из-за ступенчатого строения под землей давление на грунт получается разным.
- Обратная фундаментная плита (перевернутая чаша). В этом случае расходы на сооружение также возрастают пропорционально размеру перепада высот. Важный нюанс — песчаная подушка между ребер жесткости (вертикальные плиты) конструкции должна быть хорошо утрамбована, чтобы нагрузка на грунт передавалась по всей поверхности основания. Угроза наклона, как и в предыдущем варианте, сохраняется.
- Плита плоская. При большой разнице высот (0,8-1 м и более) плиту устанавливают на срезанную площадку (террасу), причем даже низкий край должен заглубляться в почву (не лежать на плодородном слое). Обязательное условие — сооружение перехватывающего дренажа выше верхнего края конструкции. Если перепад не более 50 см, возможна укладка плиты с сооружением под нижним краем опоры на землю.
- Свайно-ростверковое основание. Главная отличительная особенность – более низкая жесткость, чем в предыдущих вариантах. Однако для каркасных или бревенчатых строений это не имеет такого фатального значения. Даже небольшие подвижки в 1-1,5 см останутся почти незаметными в деревянных домах.
Из всех вариантов для строительства на участке с перепадами высот (особенно при выполнении своими руками) свайно-винтовые фундаменты являются наиболее оптимальным решением, которое имеет массу положительных моментов.
Преимущества свайного фундамента на склоне
В сравнении со своими аналогами (ленточный, плиточный, с использованием ж/б или буронабивных опор) лопастные сваи выигрывают по нескольким позициям:
- Монтаж возможен почти на любом склоне. Особенности рельефа и перепады высот учитываются специалистами при проектировании, в том числе определение глубины залегания плотных слоев почвы, в которые необходимо закрутить сваи, чтобы их не выдавило.
- Применение стальных опор различной длины позволяет учесть имеющиеся особенности рельефа и нивелировать даже значительные уклоны.
- Работы по установке возможны на сильно промерзших и нестабильных почвах, заболоченных или обводненных территориях.
- Сроки возведения конструкции рекордно короткие — от 1 до 3 дней, при этом близость соседних построек не помешает проведению работ.
- Природная структура грунта повреждается минимально — растущие рядом кустарники или деревья полностью сохраняют свою корневую систему.
Строительство дома на винтовых сваях на склоне — это самый бюджетный вариант и, что особенно важно, снижение затрат никак не отражается на прочности и долговечности основания. При соблюдении всех требований технологии и использовании заводских столбов срок службы такого основания — от 80 лет и выше, а монтаж доступен в любое время года.
Процесс монтажа
Предварительные исследования выполняют особенно тщательно: определяют угол уклона, глубину расположения плотного слоя. Участки с уклоном до 3% считаются практически ровными, при наклоне в 3-10% вероятность сползания грунта отсутствует. Если уклон 20% и больше, шанс подвижек возрастает многократно. Для таких склонов свайно-ростверковый фундамент — единственно возможный вариант.
Монтажные работы проводят по обычному алгоритму после составления проекта:
- Выбирают металлические столбы с учетом угла крутизны (разные по длине) и с допуском на подгонку (для подрезки верхушек в один уровень).
- Размечают свайное поле.
- Начиная с высшей точки, закручивают стальные опоры на проектную глубину, дальше продвигаются вниз по периметру.
- Установку выполняют вручную (иногда это единственно возможное решение) или с использованием спецтехники с большим вылетом стрелы.
- Для самых высоких точек могут устанавливаться доборники с муфтами (наращивание при большой глубине погружения).
- Закрученные столбы подравнивают по высоте с помощью нивелира, затем срезают верхушки в единой горизонтальной плоскости.
- Заполняют полости стволов ЦПС.
- Обвязка швеллером и уголком крест-накрест обязательна — она придает конструкции максимальную прочность и жесткость.
При перепадах более 1 м с целью усиления жесткости конструкции специалисты рекомендуют сделать качественные крестовые связи: лучше использовать квадратную трубу, закрепленную на приваренных к стволам пластинах, с дополнительной фиксацией на пересечении (тоже квадратной пластиной). Такое усиление можно провести даже на уже эксплуатируемом объекте.
Видео описание
Заключение
При правильно проведенных расчетах и профессиональном выполнении фундамент на винтовых сваях на склоне простоит десятки лет. Для этого требуется досконально исследовать участок (провести пробное бурение, определить тип грунта, высоту УГВ), выбрать качественные опоры и точно следовать технологии монтажа. Исполнение такого уровня способны обеспечить только профессионалы, поэтому строительство стоит доверить специалистам.