Просел грунт под фундаментом: причины, последствия и меры по предотвращению

С осадкой фундамента приходится сталкиваться многим домовладельцам, и не только россиянам. О факторах её возникновения речь пойдёт далее, а пока нужно отметить, что вовремя не принятые меры лишь усугубят серьёзность положения. Если не придать значения трещинам на стенах или перекосам оконных проёмов, последствия могут быть необратимыми вплоть до разрушения здания.

Прежде чем отвечать на вопрос, как действовать при просадке, поговорим о том, что такое, собственно, просадка (просадочность) грунта, и каковы её причины.

Просадочность грунта – что это

Специфических грунтов существует немало, среди них выделяются просадочные, которые отличаются коварным характером. Такие грунты можно встретить в центральной части России, но наиболее распространены они на юге. Как их распознать, и что предпринять, чтобы не нанести урона строению?

Под просадочностью подразумевается уменьшение грунтовой массы при замачивании. Этот процесс бывает двух видов: первый – влияние нагрузки, второй – влияние собственного веса. Представим себе на вид массивный, твёрдый грунт, но неожиданно лёгкий, как пёрышко – это и есть результат просадочного грунта, лёсс.   

Причиной такого явления является вода, заполняющая грунтовые поры. Это возможно, если скелет грунта имеет необычное строение и макропористость – по крупным порам вода проходит вглубь грунтового массива. Упрощённая картина образования просадок выглядит так:

Пылеватые частицы лёсса скреплены друг с другом солью, кристаллы которой, соединяясь с проникающей водой, растворяются. В результате скелет грунта как бы сжимается подобно карточному домику. Таким образом, в течение короткого времени образуются пустоты  и провалы. Однако корка на поверхности лёсса предотвращает проникновение воды вглубь, не давая грунту просесть, ну а в случае повреждения поверхности просадка становится возможной.

Но так бывает не всегда! В просадочном грунте под нагрузкой соль может отсутствовать, и тогда небольшое давление сжимает крупные поры. Пропуская описание промежуточных этапов, отметим, что в результате скелет грунта при замачивании разрушается. 

Какие грунты могут стать просадочными? Только имеющие твёрдую и полутвёрдую консистенцию с влажностью 0.8 и обязательно – в зоне аэрации, а не ниже уровня грунтовых вод. . 

Причины проседания фундамента

• Влияние воды на легкорастворимый грунт. Растворение и вымывание связующих веществ вызывает снижение плотности и, соответственно, прочности грунта. Особенно подвержены такому воздействию лессовые грунты, контактирующие с водой.  
• Уплотнение илистых и заторфованных почв происходит под влиянием веса построенных на них сооружений. Это влечёт провисание грунта.
• Набухание, усадка и, соответственно, изменение объёма глинистых грунтов.  Эти явления наблюдаются при изменениях влажности, что влечёт неравномерную просадку.
• Суффозия. Это вымывание водой мелких частиц из песка, гравия или других крупнопористых грунтов.
• Карстовые явления. Подземные воды растворяют карбонатные породы – известняки, доломиты и т. д. Вследствие этого возможны образования пустот, что способно вызвать обрушение расположенного выше грунта. 
• Сейсмическая активность. В зонах, где она высока, тектонические движения могут изменить структуру грунта, на котором стоит фундамент. В таких случаях не исключена деформация или даже разрушение фундамента.
• Техногенные факторы. Строительные работы часто сопровождаются вибрацией от транспорта и от возводимых объектов. Это также уплотняет грунт и вызывает его просадку.
• Изношенность материалов. По прошествии лет бетон может частично или полностью утратить свои свойства, что вызывает повышенную нагрузку на грунт. Риск проседания вероятен и в том случае, если его составляющие подвергаются разрушению коррозией. Всё это  чревато возникновением проседания фундамента. 

Чтобы выявить причину проблемы и найти пути её решения, следует обратиться к специалисту – инженеру-геотехнику.

Защита фундамента от просадок

Защититься от такого неприятного явления необходимо, однако и бездумная спешка здесь неуместна. Вначале нужно провести инженерно-геологические изыскания, а уж потом проектировать фундамент.  При подозрении на возможную просадку, да и просто ради собственного спокойствия перед строительством дома нужно обратиться в лабораторию для проведения анализа. Специалисты, проведя компрессионные испытания, определят подверженность грунта просадкам. Будет установлен и тип просадочности, и начальное просадочное давление, и начальная влажность просадки.

Эти данные нужны для:

• выяснения нагрузки на грунт,
• наиболее безопасного способа защиты фундамента,
• выбора его варианта – при нетолстой просадочной массе чаще всего рекомендуется свайный фундамент,
• целесообразность полной замены проблемного грунта. 

При втором типе просадочности остаётся один путь – мелиорация. Разумеется, хозяева дома могут стараться не допустить утечки воды и подмокания грунта, но нет никакой гарантии, что водопроводная труба когда-нибудь не лопнет и не станет причиной катастрофы.

Можно предварительно замочить грунт, воспользоваться способом силикатизации и другими методами, но стоит учесть, что каждый из них применяется в своей области. Кроме того, проводить такую процедуру должен только специалист.

Проседание грунта под фундаментом: меры

Если раньше мы говорили о профилактических шагах, предотвращающих эту неприятность, то сейчас разговор пойдёт о таком опасном явлении, как уже свершившееся проседание грунта под фундаментом.  

Названные ниже меры способны свести к минимуму проблемы с проседанием грунта под фундаментной плитой:

• Укрепление (стабилизация) грунта. Для этого используются разные техники, например: механическое уплотнение, замена грунта, установка грунтовых свай, благодаря чему нагрузка от строения переходит на устойчивые, стабильные грунтовые  слои.
• Химическое закрепление: здесь используется цементирование, смолизация или силикатизация. Любой из этих вариантов способен улучшить структуру грунта и сделать его более прочным.
• Армирование: используется геосинтетический материал, или металлические сетки, или что-то другое армирующее. Это также существенно повышает устойчивость грунта к просадке.
• Термический способ: грунт сильно нагревают, и это, меняя его структуру, повышает прочность. 
• Дренаж. Он включает в себя установку специальных труб или колодцев, отводящих воду от фундамента.
• Ну и, конечно, необходимо регулярно проводить техобслуживание. Это поможет вовремя определить предпосылки для проседания грунта.

Стабилизация грунта – главная мера

Стабилизация грунтов преследует несколько основных целей:

• Повышение несущей способности, прочности и других характеристик грунта. Он должен противостоять сжатию, сдвигу и растяжению, чтобы выдержать повышенные нагрузки.
• Отсутствие просадок при нагрузках – гарантия устойчивости строения.
• Если грунт открыт, то стабилизация способствует связыванию почвенных частиц. Это, в свою очередь, защищает почву от пагубного действия влаги и ветра.  
• Грамотно выполненная стабилизация может снизить водопроницаемость грунта, защищая его, таким образом, от разрушения.
• Стабилизированный грунт минимизирует отрицательные последствия высыхания, промерзания и других сезонных изменений, позволяя их контролировать.

Как провести стабилизацию

Ниженазванные способы применяются как в комплексе, так и по отдельности.

• Механическая стабилизация – обработка и уплотнение грунта путём трамбования, укатывания, вибрационного уплотнения, добавления вяжущих компонентов.

Эти меры  повышают плотность и устойчивость грунта, а вяжущие материалы изменяют характеристики почвы и её физико-химические свойства. Для связывания используют цемент, известь, битумные составляющие, а также золу, шлаки и прочие добавки, в том числе химические стабилизаторы.

• Армирующие элементы. В почву вводятся геосинтетические материалы, геотекстиль, фиброволокна, стекловолокно и т. д. Такие средства повышают прочность грунта, стабилизирует и не дают ему сдвинуться и переместиться.

• Химические добавки. Это силикаты, а также полимеры и прочее. Они положительно воздействуют на свойства грунтов, приводя их в соответствие с определёнными проектными требованиями.

Какой конкретно стабилизирующий способ выбрать? Это зависит от ряда факторов, в числе которых тип грунта, просчитанные нагрузки и эксплуатационные условия здания. Немалую роль здесь также играет и экономическая составляющая, и влияние экологических факторов.

Заключение

Чтобы обеспечить комплексный подход к проблеме проседания грунта под фундаментом, необходимо участие специалистов высокой квалификации. Они, соблюдая все требования, выберут оптимальный вариант стабилизации, делая возможным строительство устойчивых долговечных домов даже в местности с проблемным грунтом.

Необходим постоянный контроль над правильностью производственного процесса, дозировкой и смешиванием компонентов.  Стоит учитывать климатические условия местности с «плавающей» почвой, её температуру и влажность. Немаловажно и обеспечение дренажа, и защита грунтового основания от повреждений.

Чтобы своевременно выявлять проблемы и принимать меры, необходим не периодический, а регулярный мониторинг стабилизированных оснований.

Выбор компании по производству таких работ также имеет большое, если не решающее, значение. Это должны быть опытные профессионалы с допусками СРО, использующие современные технологии.  Желательно, чтобы работники могли выполнять стабилизацию грунта в комплексе – от А до Я и предоставлять гарантию на свои услуги.