способ защиты фундамента от морозного выпучивания

Формула изобретения

Способ защиты фундамента от морозного выпучивания путем выполнения защитного слоя из непучинистого сыпучего материала, помещенного в траншею, отличающийся тем, что фундамент возводят на защитном слое, состоящем из уплотненного сыпучего материала, одна часть которого расположена в полимерных изделиях в виде закрытых емкостей, вертикально установленных в траншее горловинами вверх, а другая часть уложена засыпкой в виде насыпи с заполнением промежутков между емкостями, при этом траншея имеет высоту h ₁+h₂ при h₁ 0,1H и h₂ 0 и ширину a+в при а 0, где h₁ - высота бруствера траншеи, h₂ - подземная высота траншеи, а - расстояние от фундамента до края траншеи, в - толщина фундамента, Н - глубина сезонного промерзания, при этом в верхнем слое насыпи выше емкостей прокладывают слой гидроизоляции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и касается защиты фундаментов легких зданий и сооружений от морозного выпучивания.

Известен способ защиты фундаментов от морозного выпучивания, в котором на расстоянии от фундамента не более 1,3Н выполняют траншею глубиной не менее 0,7Н, где Н - глубина промерзания грунта. Траншею заполняют сыпучим непучинистым несмерзающимся материалом. При морозном выпучивании грунт свободно деформируется в сторону траншеи, что ведет к уменьшению горизонтальных сил и, как следствие, к уменьшению прочности смерзания грунта с фундаментом, а в случае отсутствия смерзания - к уменьшению сил трения. Назначение засыпки - предотвратить разрушение стенок траншеи и уменьшить промерзание (А.С. SU 1673699, Бюл. №32 от 30.08.91).

Недостатком данного способа является то, что траншея не имеет достаточной защиты от попадания в нее подземных вод и верховодки, а скапливание последних в траншее приведет к смерзанию засыпки с грунтом, что делает данный способ защиты малоэффективным.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности защиты фундамента.

Технический результат: уменьшение сроков строительства фундаментов и снижение затрат.

Эти задачи решаются способом защиты, заключающимся в том, что фундамент возводят на защитном слое, состоящем из уплотненного материала, одна часть которого находится в полимерных изделиях в виде емкостей, другая часть уложена способом засыпки, а защитный слой помещен в траншею, которая в зависимости от физико-механических свойств грунта и глубины сезонного промерзания имеет высоту h ₁+h₂, при h₁ 0,1H и h₂ 0, ширину а+в, при а 0, где h₁ - высота бруствера траншеи, h₂ - подземная высота траншеи, а - расстояние от фундамента до края траншеи, в - толщина фундамента, Н - глубина сезонного промерзания.

Способ изображен на чертеже.

Для защиты фундамента 1 (см. чертеж) от сил морозного выпучивания используют полимерные изделия 2, например полиэтиленовые упаковочные емкости (пластиковые бутылки), заполненные сыпучим материалом, например сухим песком 3, и закрытые от попадания влаги. Для устройства защитного слоя 4 в грунте выполняют траншею 5 шириной a+в, где а - расстояние от фундамента до края траншеи, в - толщина фундамента. Подземная высота траншеи h₂ равна, например, 1/2 высоты емкостей. Заполненные песком емкости в вертикальном положении устанавливают в траншею плотно друг к другу, горловинами вверх. Траншею с установленными в нее емкостями засыпают сыпучим материалом, например песком, с обязательным заполнением песком всех пустот между емкостями. Засыпку выполняют в виде насыпи на высоту бруствера траншеи h₁, равную, например, 1/2 высоты емкостей. Насыпь подвергают дополнительному уплотнению различными способами. В верхнем слое насыпи, выше емкостей, прокладывают слой гидроизоляции 6, например, из полиэтиленовой пленки. Фундамент здания начинают возводить с насыпи защитного слоя.

Защита фундамента от морозного выпучивания будет происходить следующим образом. Гидроизоляция насыпи и закрытые емкости с песком дают защитному слою возможность оставаться в зимний период времени в сухом состоянии, а это значит, что защитный слой не будет подвергаться промерзанию и, следовательно, защитит от промерзания грунт, находящийся под ним. Расстояние а защитного слоя будет препятствовать промерзанию грунта под траншеей в горизонтальном направлении от зоны промерзания В до линии фундамента А.

Упаковочные емкости, представляющие собой полимер - полиэтилен низкого давления обладают большой плотностью, прочностью и растяжимостью. Полиэтиленовая емкость с находящимся внутри уплотненным материалом и расположенная в защитном слое способна выдерживать значительные вертикальные нагрузки, укрепляя грунт основания и препятствуя развитию неравномерных осадок фундаментов зданий за счет прочности материала, из которого она изготовлена и плотности материала, находящегося в ней.

Пример 1.

При строительстве постройки хозяйственного назначения с наружными размерами 3000×3000 мм из мелкоячеистых блоков размерами 188×300×575 мм был изготовлен из бетона M150 ленточный фундамент шириной 400 мм, высотой 300 мм, расположенный на защитном слое против сил морозного выпучивания с учетом районного коэффициента глубины промерзания Н=1,8 м. Защитный слой делали следующим образом. В естественном грунте, представляющем собой песок средней крупности, была выполнена траншея шириной а+в=2,2 м, где a=Н, и глубиной h₁+h₂=0,4 м. В качестве емкостей использовали пластиковые бутылки объемом 1,5 л и высотой 0,33 м. Емкости засыпали песком с дополнительным уплотнением методом встряхивания и с последующим закрыванием их имеющимися винтовыми пробками. Емкости выставляли в траншею в вертикальном положении, горловинами вверх плотно друг к другу. После этого траншею засыпали песком с заполнением всех промежутков между емкостями таким образом, чтобы выше емкостей получился слой толщиной 2-3 см. Дополнительное уплотнение проводили способом смачивания песка водой из поливочного шланга и добавлением его по ходу осаживания. На уплотненный песок стелили гидроизоляцию из полиэтиленовой пленки. Поверх пленки насыпали еще один слой песка толщиной 2-3 см, который уплотняли также способом смачивания. На приготовленном защитном слое возводили фундамент и выполняли остальные строительные работы. Проверки защитного слоя в осенне-зимний период показали, что он оставался сухим, а грунт, находящийся под ним, не подвергался замораживанию. Максимальная глубина промерзания в марте месяце составляла 0,8 м. Визуальный осмотр в мае-июне стен здания и фундамента показал, что фундамент не подвергался воздействию сил морозного выпучивания.

Предлагаемый способ защиты фундамента от морозного выпучивания позволит повысить эффективность защиты, сократить сроки строительства фундамента и снизить затраты на строительство засчет уменьшения его объема. Применение утилизированных полимерных емкостей значительно уменьшит объем ежегодно растущих пластиковых отходов.