Ошибки при устройстве фундаментов под легкие строения
Основные недочеты, встречающиеся при строительстве фундаментов для облегченных конструкций (в том числе каркасных домов), обычно вызваны игнорированием воздействия морозного пучения. В таких зданиях оседание, как правило, минимально и не сказывается на их эксплуатационных свойствах.
Нормы и правила
Строительные нормы и правила (СНИиП) требуют, чтобы в пучинистых грунтах фундаменты углублялись ниже расчетной глубины промерзания (см. рис. 1, 2, 3). Соблюдение данного условия предотвращает влияние сил морозного пучения, которые могут достигать 20—60 т/см², на подошву фундамента. Тем не менее, на фундамент воздействуют касательные силы, возникающие из-за примерзания грунта к боковым стенкам фундамента, величина которых в 5—10 раз меньше.
Схемы фундаментов
|
|
| Рис. 1. Фундаменты в слабопучинистых грунтах: А — из щебня; Б — монолитный бетон; В — красный кирпич; Г — бутобетон. | Рис. 2. Фундаменты на среднепучинистых грунтах: А — незаглубленный; Б — малозаглубленный с блоками. |
Анализ нагрузок и безопасные глубины
При значительных нагрузках подошвы фундаментов заглубляют до слоя с достаточной несущей способностью. Если эти слои находятся выше уровня промерзания, фундаменты все равно следует размещать ниже, чтобы избежать действий морозного пучения. Вместе с тем, существуют исключения, если вес здания уравновешивает силы морозного пучения. Строительные нормы допускают дополнительные меры для снижения негативного влияния пучения грунта:
- замена пучинистых грунтов на непучинистые;
- покрытие поверхности фундаментов специальными материалами;
- засоление грунта без коррозионного воздействия на строительные материалы.
Экологические проблемы
Многие из перечисленных мер могут нарушать экологические нормы, которые долгое время игнорировались в нашей стране. Строительные технологии для индивидуальных жилых домов часто основывались на принципах многоквартирного строительства. Долгое время существовало мнение, что меньшие нагрузки распределяют необходимость в более мелких фундаментах, что приводило к перекосам и трещинам.
Процессы в эксплуатации
Далее рассмотрим особенности эксплуатации зданий с облегченной конструкцией. Обычно такие здания строятся с использованием стандартных блоков (см. рис. 5). Если вес здания недостаточен для компенсации морозного пучения, верх фундамента может подниматься зимой, тогда как нижние блоки останутся на месте. Это приводит к образованию щелей между блоками, что создает проблемы с усадкой и перекосом.
Последствия пучения
|
|
| Рис. 4. Влияние сил пучения на фундамент. | Рис. 5. Деформации фундаментов при промерзании. |
Выводы и рекомендации
Из вышеизложенного следует, что ленточные фундаменты для каркасных домов, особенно на пучинистых грунтах, оказываются неэффективными и даже опасными. Оптимальное решение — это использование столбчатых фундаментов, которые должны быть заложены ниже уровня промерзания. Такой подход экономически оправдан, так как позволяет удешевить проект, однако требует грамотного выполнения и учета особенностей грунта.
Неравномерные подъемы и последствия
Касательные силы морозного пучения могут вызывать разные уровни подъема столбчатых фундаментов, что приводит к перекосам. Это особенно критично в зимний период, когда на разные части здания действуют различные нагрузки. Упоминаемые последствия требуют внимательного анализа конструктивного решения и разработки мер, направленных на сохранение устойчивости и безопасности зданий.
Дополнительные проблемы могут возникнуть из-за отсутствия жесткой связи между внутренними и наружными фундаментами, что может привести к деформациям и трещинам, особенно в отделочных элементах и архитектурных конструкциях.