Нередко в условиях нашей климатической полосы выбирать не приходится, и фундамент устанавливают даже на пучинистых, подверженных деформации вследствие мерзлоты почвах. Подобные грунты имеют свой показатель пучинистости, который необходимо высчитать, чтобы понять, насколько поднимется и увеличится в объеме слой при наступлении мороза:

Показатель пучинистости E = (H – h) / h,

• Н – высота, на которую вспучивается грунт;
• h – высота в том же месте измерения в нормальных условиях.

Свойства пучинистых грунтов

Чтобы рассчитать показатель Е, необходимо подвергнуть местность геологическим исследованиям с применением высокоточного оборудования и забором образцов. Только узнав степень пучинистости, можно отнести грунт к той или иной категории – например, если Е>=0,01, это значит, что при каждом метре промерзания грунт набухает более, чем на сантиметр в объеме.

Почему так происходит? Законы физики позволяют ответить на этот вопрос, ведь любая почва включает в себя, помимо твердых частиц, еще и молекулы воды. Мерзлота приводит к тому, что вода кристаллизируется и тем самым создает больший объем, нежели в жидком виде. От этого почва разбухает или, как говорят геологи, пучится. Отсюда наблюдается прямая закономерность: чем больше воды входит в химический состав грунта, тем в большей степени он набухнет при морозе. Все почвы, которые относятся к песчано-глинистым видам, являются пучинистыми, потому что вода задерживается в структуре глины, словно в губке и держится в верхних слоях, не продвигаясь дальше. Отсюда вторая логическая связь: чем больше глинистых частиц содержит грунт, тем в большей степени его относят к пучинистым.
Технология фундаментных работ

При проектировании строительства дома инженеры, опираясь на результаты геологии участка, закладывают все необходимые ресурсы, чтобы избежать деформации фундамента на пучинистых грунтах. Если это представляется возможным, верхний слой почв пересыпают и заменяют супеси или суглинки на песчано-гравийные смеси. Эта операция затратная, хоть и оправдывает себя в большей степени. Для того, чтобы ее выполнить, необходимо вырыть котлован глубже, чем уровень пучения грунта, изъять старый дерн и засыпать новый, искусно его утрамбовав. Такая платформа для фундамента идеальна и позволяет иметь гарантии долговечной службы постройки.

Второй, менее радикальный способ инженерных изысканий, это закладывание фундаментных свай или плит на глубину большую, чем уровень промерзания. Однако, надо помнить, что хоть днище фундамента и обойдут силы пучения, на остальную его часть они будут действовать, что может привести к движению стен и перекосу. Напомним, что силы пучения велики настолько, что нагрузка от них достигает пятитонного эквивалента на 1 кв.м. Нехитрые подсчеты показывают, что для дома 6х6 с фундаментом ленточного типа, заглубленным на полутораметровую глубину, общая нагрузка от пучения достигает 180 тонн. И если стены дома выполнены из легкого материала – дерева или по каркасной технологии, ничего не стоит их поднять. Так что данное решение имеет смысл только при строительстве монолитных конструкций, а также домов из пено- и газобетона, кирпича.

Еще один путь понижения негативного влияния на фундамент вследствие движения промерзшего грунта – утеплить его. Такой способ применим при устройстве фундаментов ленточного и плитного типа на небольшой глубине, как раз под деревянные стены. Суть метода сводится к тому, чтобы максимально не допустить образования ледяных кристаллов под фундаментной основой. Для этого грунт покрывают теплоизоляционными материалами, укладывая их в ширину, равную дистанции промерзания. То есть, если есть угроза пучения на 1м, вокруг фундамента обустраивают метровую полосу утеплителя и т.д. Какой толщины следует подбирать материал или делать насыпь? Все зависит от физических характеристик теплоизоляции, которую вы выбираете.

Наконец, еще один способ перехитрить природу – постараться обезводить грунт на площадке, отведенной под строительство фундамента. Для того, чтобы влага уходила, по периметру выкапывают траншеи и устанавливают дренажные трубы. Дистанция от их стенок до стен фундамента составляет примерно 0,5м, глубина дренажа такая же, как и глубина закладывания фундамента. Канавы обязательно нужно проектировать с легким уклоном, чтобы вода стекала естественно по ним в специальный дренажный колодец. Этот способ позволяет бороться с грунтовыми водами. Что касается дождевых и талых, для их отвода подготавливают специальные ливневые стоки с отмосткой. Таковы основные правила устройства фундамента на пучинистых грунтах.