ВОЗВЕДЕНИЕ ФУНДАМЕНТА В УСЛОВИЯХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ
"... У шс через метр-полтора - вечная мерзлота. Как на Ваш взгляд сие обстоятельство может повлиять на строительство? Мы с мужем решили попробовать Вашу технологию ТИСЭ с постройки бани и амбара. Если понравится, то замахнемся и на жилой дом...".
Якутия, с. Верхневилюйск., Ульянова А. С.
Достаточно обширные территории Сибири и Дальнего Востока пребывают в условиях вечной мерзлоты. Около 50% территории России занимают вечномерзлые грунты.
Способов сооружения фундаментов в условиях вечной мерзлоты достаточно много, но в условиях индивидуального строительства большинство из них достаточно трудоемки.
Относительно легко возвести фундамент на вечномерзлых грунтах можно с помощью бура ТИСЭ - Ф.
Принцип создания фундамента в условиях вечной мерзлоты определяется балансом холода, поступающего из недр земли и тепла, идущего сверху при плюсовой температуре воздуха. Если поток холода снизу практически ни от чего не зависит, то поток тепла тем больше, чем теплее пригревает солнце, чем хуже теплоизолирующие характеристики грунта, снегового покрова и выше их влажность (есть что-то общее с пучини - стыми грунтами, только наоборот).
.Слабая теплоизоляция нижнего перекрытия дома также
И:
Рис. 5.38. Дом на вечной мерзлоте при Ц
Плохой теплоизоляции пола Щ
Прогревает грунт, понижает границу оттаивания под домом. Я Основная задача возведения фундамента на вечномерзломя грунте - сохранение мерзлого состояния грунта, при которомЦ он обладает высокой несущей способностью. Ш
При излишне высоком уровне теплового потока, поступаю* щего сверху, граница оттаивания опускается, основание полВ фундаментом резко снижает свою прочность. Дом начинает-» "проваливаться" и первый этаж дома может превратиться I в цокольный этаж, а затем - и в подвал (рис. 5.38). 1
Последовательность возведения фундамента - следующая: I
- Для начала необходимо как можно ниже опустить грани - § цу оттаивания. Для этого по весне, как только оттает верхний 1 слой грунта, на строительной площадке снимается плодород - } ный слой (0,3 - 0,5 м), который относительно рыхлый и поэто - 1 му является "одеялом", укрывающим грунт от тепла, поступа - > ющего сверху (рис. 5.39).
- Выдерживают грунт в этом состоянии до наибольшей степени его прогрева солнцем (двое - трое суток). При ЭТОМ і граница оттаивания в пределах расчищенной строительной площадки опустится ниже, чем на остальном участке - более і чем на 1 м.
- Для создания набивной сваи по технологии ТИСЭ, бурят
Скважины с расширением внизу. Сразу же заводят в них арматуру и заливают бетоном. Толевую рубашку делают в несколько слоев или же заменяют более жестким рулонным материалом (рубероид, линолеум..., т. к. верхний срез этой рубашки должен быть на 30 - 40 см выше уровня снятого грунта). При заполнении скважины бетоном желательно ввести в него противоморозные добавки (см. Главу 6, раздел 6.2), т. к. в нижней части скважины температура грунта близка к нулю (рис. 5.40).
Только после набора бетоном прочности, близкой к расчетной, (через 20 - 30 суток), сверху на грунт, по всей расчищен-
Рис. 5.40. Выполнение фундаментных столбов |
Ной площади, расположенной под предполагаемым домом, насыпают слой крупнозернистого песка. После этого насыпают или укладывают теплоизолирующий слой (плиты пенополис - тирола, шлак, керамзит или их смесь с крупнозернистым песком). Если нет песка, то подойдет любой другой крупнозернистый насыпной материал (щебень, строительные отходы), не позволяющий влаге подняться до утепляющего слоя.
— Сразу же после такого "утепления" фунта, холод из недр земли резко поднимет границу оттаивания и нижняя часть опор окажется вмороженной в мерзлый грунт - прочное и надежное образование (рис. 5.41). Одна созданная опора сможет выдержать больше 20 - 30 тонн нагрузки. Исходя из этого, шаг столбов может быть около 2 - 2,5 м. С этого момента такое состояние фунта должно сохраняться в течение всего времени эксплуатации сооружения.
— После этого приступают к отливке ленты ростверка, как указано в технологии ТИСЭ. Зазор под лентой в 10 - 15 см необходимо сохранить для компенсации пучинистых явлений; а также для того, чтобы тепло от стен через ленту фундамента не прогревало грунт (рис. 5.41).
— Прочность такого фундамента достаточно высока. При возведении дома в 2 - 3 этажа он обладает почти трехкратным запасом прочности, что можно считать вполне достаточным для индивидуального строительства. ■
— Для снижения теплового потока от дома, нижнее его перекрытие необходимо тщательно утеплить.
— Подпольное пространство дома должно вентилироваться, но не очень интенсивно. Летом теплый воздух с улицы не должен прогревать подпольное пространство. Зимой же проблема с перегревом подпола, естественно не стоит.
— Подвод к дому инженерных коммуникаций (подача теплой и холодной воды, канализация...), в условиях вечной мерзлоты - достаточно сложная техническая задача. Коммуникации, проходящие в грунте, надежно утепляют, а при необходимости - вдоль коммуникаций прокладывают прогревающие кабели. При хорошем и надежном выполнении теплоизоляции коммуникаций электроэнергии для их обогрева много не потребуется.