Различные участки земли обладают различным влиянием на фундамент дома. Это зависит от состава грунта, глубины его промерзания, а также от глубины залегания грунтовых вод. С точки зрения устройства фундамента лучше всего, чтобы уровень грунтовых вод был ниже глубины промерзания (например, в районе Санкт-Петербурга - около 1,5 м).

Зачастую уровень грунтовых вод находится выше глубины промерзания, что приводит к замерзанию воды в грунте и ее увеличению в объеме. Возникающие при этом силы расширения (называемые "морозным пучением") направлены вверх и стремятся вытолкнуть фундамент из грунта, год за годом постепенно разрушая его. Для нейтрализации этого процесса вместо наращивания массы фундамента и повышения его прочности до избыточ ных уровней применяются эффективные современные комплексные решения: утепление внешних стен фундамента, устройство вокруг здания утепленной отмостки теплоизоляционными плитами. Это позволяет вывести область отрицательных температур из-под фундамента и исключить воздействие на него сил "морозного пучения".

Практически вся территория России находится в зоне сезонного промерзания грунтов. Пучение грунта обусловлено тем, что накапливающаяся при его промерзании избыточная влага увеличивается в объеме в 1,092 раза. Но даже когда грунтовые воды находятся глубоко и не влияют на процесс пучения, оно происходит за счет перераспределения влаги в порах грунта в пределах глубины промерзания и расположенного ниже слоя грунта. Большинство строительных площадок, на которых возводят загородные дома, представлены глинистыми грунтами, мелкими и пылеватыми песками, проявляющими при промерзании пучини-стые свойства. Классификация грунтов по степени опасности проявления морозного пучения и оценка возможной глубины промерзания регламентированы строительными нормами проектирования (СНиП 2.02.01-83 "Основания зданий и сооружений"). По указанной классификации к пучинистым грунтам отнесены все глинистые грунты, пески мелкие и пылеватые, а также обломочные грунты с пылевато-глинистым заполнением. В сухом же состоянии перечисленные грунты отнесены к практически непу-чинистым. Например, практически непучинистыми являются площадки, сложенные крупными и средней крупности песками. Рекомендации СНиП сводятся к определению нормативной глубины промерзания в различных грунтах и назначению соответствующей отметки заложения подошвы фундамента.

При угрозе возникновения процессов морозного пучения проводят термохимические, инженерно-мелиоративные, строительно-конструктивные, технологические, теплоизоляционные, отопительные (обогревающие) и другие мероприятия. При выборе технических решений учитывают значимость сооружения или здания, а также технологические процессы и условия их эксплуатации. Предпочтение отдается таким мероприятиям, которые в данных условиях окажутся наиболее экономичными и эффек тивными. Так, например, при наличии достаточно дешевых инертных материалов (песка, гравия, щебня или другого балласта) возможна замена грунта в основании фундамента на 2/3 глубины промерзания подушкой и засыпка пазух с наружной стороны непучинистыми материалами.

При проектировании, строительстве и эксплуатации зданий на пучинистых грунтах следует предусматривать отвод поверхностных, атмосферных и производственных вод путем организации вертикальной планировки, ливнестоков, водоотводных канав или лотков. При высоком уровне грунтовых вод необходимо устройство дренажа. Нельзя допускать застаивания воды в строительных котлованах, необходимо организовать ее систематическое удаление. Снижения неравномерного увлажнения грунтов в основании можно добиться устройством водонепроницаемой отмостки (рекомендуемый уклон от здания - 3%).

Если фундаменты остаются на зимний период не полностью загруженными (например, здание еще не достроено и не утеплено), то в этом случае должны быть предусмотрены специальные мероприятия по защите недостроенного здания или сооружения (устройство временного или постоянного утепления из опилок, шлака, снега и т. п.). В необходимых случаях можно организовать электропрогрев или внутреннее отопление здания.

В практике строительства известны случаи возведения временных укрытий в виде тепляков1 с организацией отопления (калориферами, электронагревателями, металлическими печами и т. п.). Для разумного расходования энергоносителей организуется наблюдение за степенью промерзания грунта у фундаментов. Особое внимание следует обратить на утепление подвальных помещений.

Для уменьшения воздействия на фундамент касательных сил "морозного пучения" пучинистый грунт, соприкасающийся с вертикальными поверхностями фундамента или со стенами подвала, рекомендуется заменить непучинистым. Обратную засыпку, которая выполняется по всему периметру здания, необходимо защитить слоем фильтрующего материала (рис. 4.6).

Одним из путей уменьшения активности пучинистых грунтов является устройство дренажа, позволяющее понизить влажность грунта за счет снижения уровня грунтовых вод (рис. 4.7).

Рис. 4.6. Защита фундамента от воздействия касательных сил морозного пучения грунта: 1 - фундамент; 2 - обратная засыпка из непучинистого грунта; 3 - фильтрующий материал;

4 - существующий пучинистый грунт

Рис. 4.7. Варианты устройства дренажа для снижения уровня грунтовых вод: 1 - существующий фундамент; 2 - дренажные трубки;

3 - фильтрующий материал; 4 - промытый гравий