Способы установки столбов для забора на пучинистых грунтах

Грунты в средней полосе и северных регионах Российской Федерации зачастую состоят из глины, насыщенной грунтовыми водами. Оттого установка столбов для забора вызывает немалые трудности из-за так называемых сил морозного вспучивания, выталкивающих из земли любые предметы, находящиеся в зоне промерзания. Чтобы такого не случилось с заборными стойками после первой же зимы, их надо ставить по определенной технологии.
Действие морозного вспучивания
Сравнение действий грунта в зимнее и летнее время
Выталкивающие и сжимающие действия пучинистых грунтов
Есть правило, позволяющее правильно применять технологии монтажа столбов на пучинистых грунтах. Вспучивание происходит не по вине самого грунта, а из-за перенасыщенности его водой. Когда наступают сильные морозы, земля начинает промерзать. Вода, что в ней содержится, превращается в лед, заставляя промерзший слой расширяться. Тогда на любой стержень, погруженный в этот слой, действуют выталкивающие силы в двух направлениях:
Снизу вверх. Глубокие горизонты переувлажненного грунта после промерзания начинают выталкивать стержень, воздействуя на его нижнюю плоскость.
С боковых сторон. Эти силы возникают в процессе морозного расширения верхних горизонтов и действуют на боковые поверхности стержня.
В результате влияния этих сил в мокрой глинистой почве опоры забора, установленные традиционным способом, вылезают из земли на высоту от 4 до 10 см в течение одной зимы. После весеннего оттаивания поднятые пучением столбы в редком случае возвращаются в обратное положение. Если не предпринимать никаких действий, то после второй зимы стойки выдавит еще сильнее, они перекосятся и могут просто упасть от ветра.
Учитывая, что большое число частных земельных участков располагается на месте высушенных болот либо в откровенно болотистой местности, строительство надежного ограждения – довольно актуальная проблема. Одно дело – построить здание, обладающее значительным весом и оказывающее приличную нагрузку на фундамент, и совсем другое – поставить забор, чья масса по сравнению с домом невелика.
Способы установки опор ограждения
Силы морозного пучения способны приподнять зимой бетонную стяжку, уложенную во дворе, а легкие элементы ограждения поднимутся и подавно. Борьба с данным явлением затрудняется разной глубиной промерзания и различным составом почвы. Пример: в Подмосковье эта глубина составляет 0,9—1,4 м, а в некоторых районах Сибири – до 2,5 м.
Традиционные ленточные фундаменты устраивать в пучинистых грунтах слишком дорого для частного застройщика. Придется выкопать траншею, уходящую ниже глубины промерзания, а потом залить ее бетоном, чтобы установить столбы. Тогда силы пучения не смогут выталкивать фундамент снизу, а боковым воздействиям станет противостоять большая масса конструкции. Решение приемлемо для небольших глубин замерзания – до 1,5 м. Если вода в почве схватывается морозом до 2 и более метров, то такой фундамент обойдется нереально дорого.
Сооружать бетонные конструкции на болотистой земле еще сложнее, поскольку вначале понадобится отвести воду с участка. Существует несколько более дешевых способов надежно установить стойки для забора в пучинистой почве:
применить разновидность бетонного ограждения, не связанного с землей;
воспользоваться винтовыми сваями расчетной длины;
поставить стойки с бетонными «воротниками»;
применить технологию нижнего бетонирования столбов;
использовать бетонные опоры ТИСЭ.
Самостоящее бетонное ограждение – оптимальный вариант для быстрого устройства ограждения без проведения земляных и бетонных работ. Забор состоит из монолитных плит разных размеров, изготовленных заодно со столбами. Последние при монтаже вставляются внутрь бетонных стаканов в виде усеченных пирамид. Правда, подобную ограду трудно назвать недорогой и красивой, да и для болота она не подойдет. А вот остальные варианты представляют интерес для рядовых домовладельцев, чьи участки находятся на пучинистом грунте.
Технология строительства следующая:
Выполняется разметка забора и определение мест размещения опор.
Ручным либо машинным способом сваи завинчиваются в землю на расчетную глубину.
Полости свай заполняются бетоном на мелком гравии, после чего сверху привариваются плоские площадки.
К площадкам посредством сварки или на болтах крепятся надземные части столбов.
По окончании монтажа свайно-винтового основания на пучинистых землях рекомендуется на каждой стойке отметить уровень, по которому в зимний период нужно отслеживать ее поведение.
Способы с нижним бетонированием опор
Суть данной методики заключается в создании бетонных площадок для столбов, погруженных ниже границы промерзания почвы. Тогда на стойку смогут воздействовать только боковые усилия морозного пучения, но им будет противостоять масса подошвы из бетона и ее верхняя плоскость, задавливаемая теми же силами вниз. Главное, — сделать подошву ниже уровня замерзания. Технология такая:
Определив, где находится граница промерзания, в земле необходимо пробурить скважину глубиной на 600 мм ниже этого уровня. Дно ямы подсыпать щебнем в толщину 10 см и утрамбовать.
К концу стальной трубы, играющей роль стойки для забора, нужно приварить металлическую скобу. Затем установить ее по центру скважины и надежно зафиксировать.
Приготовить бетонную смесь и залить ее в скважину, чтобы слой получился не более 500 мм.
После схватывания бетона следует выполнить гидроизоляцию стенок скважины рубероидом, а затем засыпать ее доверху щебнем вперемешку с песком. В процессе засыпки надо выполнять послойное уплотнение щебенки.
Спустя 28 дней (время застывания бетона) нужно заполнить столбы изнутри бетонной смесью и приступить к монтажу забора.
Нижнее бетонирование столбов
Схема установки столбов с нижним бетонированием
Засыпка щебнем – это замена почвы, способной впитывать и удерживать влагу, на камень, который этой способности лишен. Почти так же выполняется устройство опор ТИСЭ, только здесь из бетона отливается полукруглая подошва, располагающаяся на границе замерзания земли, и сама стойка. Для этого нижнюю часть скважины придется расширить специальной боковой насадкой на бур, а потом опустить в яму арматурный каркас и опалубку в виде круглой трубы.
Полость в нижней части скважины и труба с арматурным каркасом заполняются бетоном. Стенки ямы так же закрываются рубероидом, а проем засыпается щебнем с послойным уплотнением.
Устройство железобетонного «воротника»
Эта методика – не что иное, как установка сверху на опоры забора дополнительного груза. Она не всегда эффективна и применима, поскольку требует много места вокруг столбов. Работы производятся так:
Стойка ставится в яму таким образом, чтобы ее конец не упирался в дно. Вокруг нее в радиусе 50 см вынимается грунт на глубину 120 мм.
Дно котлована трамбуется и подсыпается песком, который тоже следует смочить и уплотнить.
К стойке горизонтально приваривается несколько кусков арматуры периодического профиля, чтобы ее концы находились в котловане.
Котлован заполняется густой бетонной смесь