Просадка грунта, причины. Способы решения проблемы

Нередко проблемы со строительными объектами (трещины, сколы, перекосы строительных конструкций) могут возникать из-за просадки грунта. Если земля нестабильна, подвижна, под действием внешних факторов ее поверхностные слои оседают вниз. Это явление может привести к серьезным повреждениям объектов.

Почему почва проседает

Какие грунты могут давать просадку? Чаще всего это:

• Глины,
• Суглинки,
• Лессы,
• Лессовидные супеси,
• Пески.

Нестабильность этих грунтов часто вызывает их просадку под собственным весом, а объем просевшей земли зависит от конкретных физических характеристик массы (от 10 см до 2 метров). Искусственные почвы (пепел, зольные отложения) тоже могут проседать, как и насыпные массы, но во втором случае проседание чаще обусловлено высокой концентрацией песка или извести.

Выделяют следующие причины просадки грунтов:

• Замачивание лессов, лессовидных суглинков осадками или техногенными водами с вымыванием связующих веществ, снижающим прочность грунта;
• Уплотнение илов, торфяников под нагрузкой строительных конструкций;
• Удаление воды, уплотнение глин, суглинков при замачивании;
• Суффозия (вымывание мелких частиц из пористых гравийных, песчаных почв водой);
• Карстовые пустоты из-за вымывания непрочных пород подземными водами;
• Уплотнение под действием техногенных факторов (динамические нагрузки, вибрация).

К другим причинам проседания относят неравномерную усадку строительных конструкций, которая может возникать из-за неправильного проектирования и превышения проектного показателя нагрузок. Среди других предпосылок просадки — разрушение насыпей и перекос опор, деформация фундамента, появление на земельном участке ям, оврагов.

По статистике, около 20% всех российских территорий склонны к просадке. Поэтому при проектировании и строительстве важно учитывать состав почвы и ее свойства, чтобы сделать сооружение надежнее. А перед строительством нужно проводить мероприятия по усилению основания, чтобы не допустить проблем в будущем.

Возможные последствия просадки

Проседающие почвенные слои ведут к ряду сложностей в эксплуатации сооружений, таким как:

• Разрушение несущих конструкций объекта;
• Образование в стенах, полах, фундаменте трещин;
• Сдвиги, расслоение слоев земли под основанием здания;
• Разрывы, смещение коммуникаций и нарушение их функционирования;
• Затопление подземных частей здания, подвалов грунтовыми водами;
• Высокий риск обрушения при существенной усадке здания;
• Увеличение затрат на ремонт или необходимость полной замены разрушенных конструкций.

По этим причинам методы защиты от просадки грунта — это необходимость на большинстве строительных площадок, обеспечивающая безопасность и долговечность результата строительства.

Как определить, что просадка критична

Есть ряд внешних признаков, которые могут сигнализировать о том, что основание сооружения проседает сверх нормы. К ним относят:

• Появление трещин в стенах, на потолке;
• Искривление горизонта полов;
• Заклинивание оконных, дверных конструкций;
• Деформация инженерных сетей;
• Рябь на обоях или отслоение, разрушение других отделочных материалов.

Если здание эксплуатируется давно, построено на нестабильном участке, защитить его от разрушения можно, регулярно проводя техническое обследование. Его нужно делать сразу, если вы заметили видимые признаки деформации строительных конструкций. Но даже если заметных трещин или перекосов нет, с годами здание может терять правильную геометрию и разрушаться изнутри. Поэтому обследовать объекты нужно систематически, особенно после наводнений, землетрясений, увеличения нагрузок на конструкции.

Обследование важно проводить силами профессионалов. Инженеры владеют методами количественной, качественной оценки прочности конструкций и основания, расчета просадки грунта. После обследования они могут сформировать полную картину о том, в каком состоянии находится объект и какие работы обязательно выполнить для сохранения его надежности.

Методы укрепления почв

Грунты с просадками делятся на 2 группы в зависимости от степени усадки. Первая группа просаживается не более чем на 5 см, а усадка второй группы превышает этот показатель.

В зависимости от типа почвы, возникающих на участке проблем, рельефа, бюджета проекта и целей укрепления выбирают один из способов восстановления несущих характеристик грунта.

Следующие методы актуальны при просадке менее 5 см.

Трамбовка

Уплотнение исключает большое количество пустот в грунтовом слое, поэтому минимизирует риск неравномерной сильной усадки. Проводят трамбование с помощью спецтехники, выполняя работы послойно.

Важный фактор при трамбовке — влажность земли. Слишком сухие частицы плохо поддаются уплотнению, поэтому ее стоит увлажнить, а чрезмерно влажную землю подсушивают, чтобы упростить обработку.

Трамбовать площадку можно кулачковыми катками, которые прокатывают слои земли, делая ее более плотной, или виброплитами. Вибрационная техника хорошо подходит для уплотнения почв с высоким содержанием песка.

Создание грунтовой подушки

Способ состоит в замене грунта с низкими показателями плотности и прочности на малосжимаемую массу. Для этого к земле добавляют песок, щебень, шлаковые материалы, а готовые почвенные слои уплотняют. Суммарная толщина получаемого слоя приобретает нужные характеристики для строительства надежного основания.

Замачивание и гидроизоляция

Очень влажная почва быстро проседает до пиковых значений, после чего ее объем стабилизируется. Поэтому на многих участках допустим метод замачивания, который требует до месяца непрерывного увлажнения земли.

Другой вариант укрепления — гидроизоляция, когда для грунтовой подушки обустраивают дренаж, широкую отмостку вокруг основания.

Для работы с просадкой грунта более чем на 5 см применяют другие технологии.

Цементация, силикатизация, битумизация, глинизация

Эти методики основаны на закачке в землю реагентов, минеральных частиц, смол для изменения ее физико-химических свойств, упрочнения. При цементации в землю вводят раствор с высокой концентрацией цемента, используя перфорированные трубы. Скважины от них тоже потом заполняют цементным раствором.

Силикатизация подходит для пылеватых почв. В них инъецируют растворы на основе жидкого стекла, уплотняя весь массив стройплощадки или его отдельные участки. При битумизации уплотнителем, закачиваемым в грунт, выступает жидкий битум, а при глинизации — глинистая суспензия. Последние два метода эффективно снижают фильтрационную способность песчаных участков.

Термический способ

Если обработке подлежит глина или суглинок, спекание почвы под действием высокой температуры — эффективный метод уплотнить ее. Технология состоит в подаче горячего воздуха в толщу почвы, при которой поток нагретого воздуха испаряет лишнюю влагу и уплотняет основание. Для просадки грунта после земляных работ этот способ очень актуален.

Струйная цементация

Технология Jet Grouting предполагает закачивание цементного раствора под высоким давлением. При введении смеси она смешивается с частицами грунта, частично выталкивая и замещая их. В результате в основании появляются прочные опоры, которые увеличивают несущие характеристики грунтового основания.

Укрепление армированием или геоматериалами

Зная, что такое просадка грунта с физической точки зрения, можно понять, что основной задачей является стабилизация рельефа. Армирование полимерными конструкциями, геотекстилем помогает стабилизировать почву, исключив ее подвижность. Дополнительное увлажнение во время работ увеличивает плотность полученных грунтовых слоев.

Методы профилактики чрезмерной просадки

Когда здание уже построено, особенно в условиях плотной застройки в Москве или Московской области, сложно провести весь ряд работ по увеличению плотности грунта. Поэтому лучше всего позаботиться о стабильности основания под строительство заранее. Есть комплекс факторов, которые нужно учесть во время проектирования, строительных работ.

• Армирование нестабильных почвенных слоев на этапе строительства;
• Гидроизоляция подземных конструкций для защиты от негативного действия грунтовых вод;
• Выбор типа фундамента с учетом просадочности почвы на участке;
• Систематический контроль состояния грунтов и фундамента;
• Своевременное усиление оснований при возникновении начальных признаков просадки;
• Поддержание герметичности инженерных сетей для защиты от утечек;
• Устройство дренажной системы для отвода лишней воды от сооружения.

Если вам требуется провести техническое обследование объекта, выбрать методы усиления участка под строительства или восстановить надежность основания под объектом, обратитесь к нам. Команда инженеров оценит факторы риска для строящегося или эксплуатируемого объекта, предложит эффективные технические решения для улучшения его параметров. Мы работаем в Москве, Московской области и даем гарантию качества своих услуг.