Просадочность – особенность грунта, при которой он уменьшается в объеме под влиянием своего веса или давления извне. Существует несколько типов почв, которые отличаются такими характеристиками. И строить на них капитальные объекты значительно сложнее, чем на стабильных территориях. Важно знать, как определять просадочность и как устранять ее перед проектированием и строительством здания.
Опасность просадки грунта
Легкая и быстрая просадка земли под строительными конструкциями или весом самой почвы приводит к нескольким негативным последствиям. Среди них:
- Неравномерная, сильная усадка зданий, ведущая к их деформации, разрушению;
- Нарушение геометрии свай, опор;
- Деформация дорог, насыпей;
- Образование оврагов, ям.
Просадочные грунты менее пригодны для строительства. Они требуют больших расходов на усиление или замену грунтового слоя под основание, устройства гидроизоляции, дренажной системы. Если земля сильно проседает на стройплощадке, строительные работы вовсе могут оказаться нереализуемыми.
Разновидности просадочных грунтов
Обычно проседает земля на территориях с большой концентрацией пылевидных частиц. Эти грунты называют пылеватыми. К ним относят:
- лессы,
- лессовидные почвы (суглинки, супеси, глины).
Лессы и лессовидные почвы часто встречаются на юге европейской части России, в Западной Сибири, Якутии, Поволжье. Еще эти виды грунтов можно встретить в Закавказье, в Средней Азии.
У лессов более 50% зерен с размерами не более 0,05 мм, до 16% — частички глины с диаметром менее 0,001 мм, также есть примеси песка. Такой тип почвы имеет макропоры, он богат карбонатами. В суглинках, супесях и глинах содержание песка или глины значительно больше, что обуславливает проседание.
Мерзлая земля может сильно проседать после цикла заморозки и оттаивания. Это объясняется тем, что лед занимает больший объем, чем вода в жидком состоянии.
Причины проседания
Почва склонна к проседанию из-за своего строения. Лессовидные типы почв характеризуются следующими свойствами:
- Большое количество пор диаметром более 1 мм, которые легко заполняются влагой;
- Малая плотность от 1100 до 2000 кг/м3;
- Микроагрегаты (комки с пылевидной частицей в центре и оболочкой из кальцитов, глинистой поверхностью), легко размываемые водой;
- Растворимые соли в составе почвы (сульфаты, соли кальция, натрия, магния);
- Небольшая влажность (до 15-20%);
- Быстрое естественное подтопление подземными водами из-за осадков.
Когда влага проходит в лёсс, соли, содержащиеся в нем, начинают растворяться, а связь между частицами уменьшается. Микроагрегаты разрушаются, а почва становится дисперсной. Твердые частицы укладываются плотно, поэтому объем почвы уменьшается.
Другой механизм обусловлен водной пленкой, покрывающей глинистые и пылеватые частицы почвы. Частички притягиваются друг к другу, увеличивается скольжение, поэтому растет плотность.
Макропоры просадочных грунтов, расположенные по большей части вертикально, при замачивании дают возможность воде без труда попасть в глубокие слои. Одна из причин просадки после этого — своя масса либо посторонняя нагрузка на землю, которые действуют до высокого водонасыщения. Кроме того, массив почвы способен сдвинуться в горизонтальном направлении. Так появляются обвалы, просадочные лунки с большими размерами.
Показатели и виды грунтов
Просадочные грунты имеют несколько характеристик, в частности относительную просадочность, начальное просадочное давление.
Относительная просадочность представляет собой относительную деформацию почвы, когда ее нагружают, предварительно замачивая. Определить ее можно путем испытаний при нагрузке от своего веса или фундамента.
В зависимости от условий, в которых проявляется просадочность, лессы делят на 2 типа:
- I тип — просадка наблюдается при влиянии внешних факторов, а от своей массы почва может просесть максимум на 5 см.
- II тип — просадка вызвана внешней нагрузкой и своим весом более чем на 5 см.
Показатель просадочности земли на территории стройплощадки может значительно различаться. Поэтому рекомендуется определять эти свойства в различных точках участка (по глубине и по периметру). Выяснив тип грунтовых условий, можно переходить к выбору разновидности фундамента.
На вопрос, как определить относительную просадочность грунта, могут ответить специалисты, ведь самостоятельно этот показатель рассчитать не удастся.
Этот параметр представляет собой отношение изменения толщины слоя почвы при его замачивании под давлением к его изначальной толщине при естественном залегании на участке. Как правило, для оценки применяют компрессионные приборы и испытания одной кривой или двумя кривыми. Другой показатель, применяемый в расчетах для оценки типа почвы, — начальное просадочное давление. Его рассчитывают исходя из величины относительной просадочности, беря за нее показатель 0,01.
Устранение просадочных свойств грунтов
Для улучшения характеристик почвы на площадках с типом почвы I применяют следующие технологии:
- Трамбовка грунтовой подушки специальным уплотняющим оборудованием;
- Укрепление основания под фундамент за счет скальных пород, гравийной смеси, щебня;
- Замена грунта (при небольшой величине просадочного слоя);
- Замачивание в течение нескольких недель (для сильной просадки, из-за которой основание станет более стабильным);
- Гидроизоляция, создание дренажа с устройством широкой отмостки вокруг фундамента здания.
Если на территории грунт типа II, то есть он проседает от своего веса больше чем на 5 см, потребуются более эффективные методы устранения просадки грунта. Это:
- Установка свай по всей толщине нестабильного грунтового слоя;
- Замачивание земли и подрыв подземных вод и трамбовка основания;
- Монтаж набивных свай с увеличенной опорной частью под фундамент;
- Уплотнение земли вместе с ее гидроизоляцией;
- Цементация, силикатизация.
Последние два метода получили большое распространение, поскольку они зачастую более выгодные и результативные. Хотя при этом они достаточно дорогие. В этом случае по трубам в толщу грунтовой подушки закачивают цементный раствор или силикатный клей. За счет этого поры заполняются, из них вытесняется влага. Просадочность практически полностью уходит, грунтовый слой становится прочным и плотным, пригодным для строительства. Все методы укрепления требуют масштабных земляных работ.
Планирование строительства
Поскольку почвенные слои проседают при замачивании, нужно ограничить попадание влаги к основаниям будущего сооружения. Для этого можно использовать следующие способы.
Создание условий для самостоятельного отхода поверхностных вод.
Это может быть насыпь из скальной породы или гравия, устройство террасы. Сами конструктивные элементы здания не должны мешать стоку или менять рельеф участка.
Между соседними объектами нужно выдерживать расстояние, равное минимум 1,5 толщины просадочного грунтового слоя (для типа I) или 3 толщины (для типа II).
Водопровод, который подходит к объекту, нужно тщательно изолировать, как и вводы инженерных коммуникаций.
Проектирование строительства при проседании
Чтобы обезопасить сооружение от усадки и деформации, при составлении проекта применяют такие способы, как:
- Строительство на свайном или ленточном фундаменте с большой глубиной закладки (после определения глубины стабильного грунтового слоя);
- Возведение несущих стен из железобетона с монолитной структурой;
- Формирование деформационных швов в несущих элементах сооружения;
- Укрепление несущих конструкций и их связей;
- Армирование перекрытий арматурными стержнями.
Доверять разработку проекта, строительные работы стоит профессионалам. Они дадут гарантию результата, и готовый строительный объект будет надежным и безопасным.
Определение типа грунта и устранение просадочности в Москве
Даже если вы не знаете, что такое просадка грунта, выявить ее на участке вы сможете без труда. Слабые пылеватые почвы светло-коричневого или желтоватого цвета, они проваливаются при увлажнении. Провести анализ такого грунта, определить его тип и плотность, предложить строительные решения может команда «КТБ А-Строй». Мы работаем в Московской области, решаем задачи любой сложности.
