Методы установки столбов в землю для забора из профнастила

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

А почему вы считаете, что сила трения в 10 см не может быть в 20 раз выше чем в 110 оставшихся см? Чем объясняется предложенный чертеж? Почему именно такие величины? На моём опыте был случай когда песок смешанный с гравием 50 на 50 насыщенный водой за одну ночь промерз при температуре -18° на 70 см. Работая отбойным молотком, не видел принципиальной разницы в слоях 10-20-30-40-50-60 см. Это был сплошной монолит.

 

Экспериментальным путём для конкретных условий (гладкость поверхности столба, глубина его закапывания, материал засыпки и плотность его утрамбовки) конечно силу трения покоя без замерзания грунта (лето) определить можно. Сделать рычаг, один конец которого прикрепить к столбу, а свободный конец нагрузить грузом, уравновешивающим вес столба. А затем понемногу накидывать на свободный конец дополнительный груз. Вес дополнительного груза Р1 в момент, когда столб начнёт подниматься и будет равен силе трения покоя столба о грунт.
Если тоже самое проделать при замерзании грунта, только сразк накидывать дополнительный груз весом 2Р1, то момент, когда столб перестанет выдёргиваться, соответствует ситуации уравновешивания силы трения столба о грунт (лето) силой трения столба и замёрзшего слоя грунта.
Возможно это произойдёт при замерзании 2-3 см., возможно 10-15 см. Это не так принципиально. Но далее столб все равно начнёт подниматься вместе с расширяющимся грунтом.
Это надеюсь никто не оспаривает?
Поэтому не так важно начиная с какого момента и на сколько столб поднимется. Важнее насколько равномерно будут подниматься столбы забора и смогут ли они также равномерно вернуться назад после оттаивания грунта.)

 

Вы правы. Может...
Если применить специальные мероприятия.
Мы их в данной теме не рассматриваем.
Одно из мероприятий по уменьшению сил трения (плёнки, гудрон, рубероид и т. д.) я описал. Но часто, для решения задач, требуется и обратное. Например: нижние 20 см столба должны иметь максимальный коэф трения. Пока пропустим этот момент. Хорошо?
Проблема морозного пучения, применительно к столбам забора, состоит не в том, когда оно возникло.
Проблема состоит в том, чтобы уравновесить силы морозного пучения и дать запас.
Запас, я полагаю, уже сделан умными людьми. Умные люди убрали снег с расчёта глубины промерзания. По умолчанию.

Далее.
Вода расширяясь пытается двигаться во все стороны. Этакий шарик.
Это свойственно для любого типа энергии.
Энергия попадает под действие других сил и ограничений и начинает перераспределяться. Она начинает двигаться по пути наименьшего сопротивления.
Это для общего понимания. Свеча в космосе горит не так, как на земле.

Итак.
Силы морозного пучения.
Основная часть этих сил сжимает столб в перпендикулярной ему плоскости и не позволяет ему сдвинуться. Своеобразные тиски.
Две другие части работают с грунтом.
Одна часть, разрыхляет грунт над собой, вторая часть уплотняет (сжимает) грунт под собой.
Остаточные напряжения (сила трения покоя) присутствуют во всех слоях и на неподвижность столба, в данном случае, не влияют.
Условно. Система уравновешена.
А вот оттаивание и повторное замораживание выводят систему из равновесия и приводят к тому, что любой предмет, находящийся в земле начинает выдавливаться к её поверхности. Земля над ним разрыхлённая, а под ним - дополнительно уплотнённая.
На СеверАх это называют "дыхание земли".
Вы убрали все камни с поля. Засеяли его. По весне на поле вы снова видите камни.
Откуда? Из под земли. Почему? Переход с плюса на минус и обратно.

Лично моё мнение.
Пока земля под столбом не промёрзла, она напрямую не может начать выдавливать его. До промерзания уровня грунта "под столб" на столб действуют только касательные силы.
Следовательно. Любое снижение коэф трения в этой части столба приводит к тому, что понадобятся дополнительные силы, чтобы "выдавить столб". Т. е., при прочих равных условиях, столбы покрытые "антифрик" будут стоять на месте, а не покрытые "антифрик" поедут вверх.
"Якоря" на столбах работают если они ниже глубины промерзания. Если они будут выше ГПГ, то они будут наоборот способствовать выдавливанию столбов из грунта.
Эту проблему на себе, в полной мере, испытали те, кто на не песчаных грунтах залил столбы забора бетоном. Люди сами себе сделали Медвежью услугу.
Это - моё мнение.

 

Спасибо! Услышал вас. Но руководствуясь вышеизложенным прихожу к выводу, что столбы надо заглублять как можно меньше. Насколько бы банально это не звучало). При заглублении на 20 см вероятность значительного выдавливания столба равна нулю. Я правильно понял? Ведь если грунт достаточно быстро промерз более чем на 20 см, то замещение пустоты под столбом технически невозможно. Так?

 

В идеальной картинке, пока грунт не промёрз ниже столба, без оттаивания и замерзания - так.
В реальной картинке не так!
Как только грунт промёрз под столбом, то появляется вертикальная сила выталкивания столба вместо касательных. Рис1.
При цикле замерзание - оттаивание, картинка другая.

 

С уплотнением нижнего слоя согласен. Но почему вы решили, что верхний слой разрыхляется? Замёрзший верхний слой свободно лежит на нижнем слое и замерзающий нижний слой расширяется и поднимает верхний. Что-то не замечал, что зимой верхний слой рыхлый.) Ломом раздолбить трудно.

 

Вы хоть сами читаете что написали? Чем и откуда его выталкивает в замороженном грунте? Он "движется" исключительно вместе с промороженым грунтом.

 

В начальный момент времени ещё нет верхнего слоя.
Объём замерзающей воды должен куда-то деться. Пока сил достаточно происходит рыхление. Потом, по мере промерзания, картинка меняется.

Нижними, промерзающими под ним слоями грунта. Если мы говорим о столбе, под которым грунт замёрз.
В варианте, когда вода оттаивает-замерзает столб выталкивает замерзающая вода, заполнившая пространство возле столба.

 

Только вместе с окружающим грунтом.

 

На мой взгляд все обсуждающие данную тему слишком закопались в тонкостях и ударились в казуистику. Нужно оторваться от "песчинок", поменять ракурс и взглянуть на картину с расстояния.
Только давайте обобщим и примем простые схемы.

1) Все знают что ПРОСТОЙ столбчатый фундамент на пучинистом грунте должен быть загружен в первый-же год, чтобы не случилось его выпирание. Без казуистики пожалуйсто - могут быть частные случаи, но давайте обобщим и упростим.
2) Есть ещё 2 простых варианта столбчатых фундамента, позволяющих избежать это явление. Это винтовые сваи и ТИСЭ. Т. е. эти фундаменты можно оставить незагруженными.

Теперь я немного нарисовал три крайних случая.
1) Назовём "Лето"

2) Назовём "Зима" и уровень промерзания опустился ниже подошвы.

3) Уровень промерзания опустился где-то до середины.


Я специально употребил "опустился", а не "заложен ниже глубины ...", чтобы оторваться от процесса строительства и сосредоточиться на сути физических явлений.

Я также специально не обозначал силы сцепления грунта со столбом. Т. к. во первых об этом так ни кто и не договорился (в смысле что больше, а что меньше и в какой момент ). Во вторых граница заморозки меняется и каждый раз соотношение сил сцепления замороженного и не замороженного грунта со столбом, тоже будет меняться. В третьих можно представить что мы провели некие мероприятия по снижению этой силы и теперь ей можно условно пренебречь. Просто будем иметь в виду что она есть.

Первый столб - это тот, который нельзя оставлять незагруженным на зиму, а другие 2 ведут себя гораздо лучше при закладке ниже уровня промерзания.

И теперь по забутовке, щебню и т. п.

Как видите забутовка ничем не отличается от полного бетонирования. Такие фундаменты нужно загружать соответствующим весом. Последний вариант прост в изготовлении буром ТИСЭ. Нижнюю широкую часть бетонируем, а верхнюю засыпаем допустим песком.

 

Этот текст будет восприниматься лучше, если его дополнить Опытом Личной проверки с указанием количества сезонов ровно отстоявшего забора и указанием затрат времени, денег, труда и материалов.

 

Летом пробурил лунку на 1.20, на дно чуть гравия, столб и опять гравий. Снега в этом году нет, морозы пока под -20 стоят... забор стоит, пока не шелохнулся, посмотрим что весной будет... Высота профлиста 1.7 м

 

Я, лично, не вижу. И мой опыт и мои знания говорят, что это не так.
Ваше предположение о том, что силы трения можно отбросить не соответствует действительности. И пока вы не определите конкретные величины сил пучения и их направление ваши картинки не имеют смысла.
До тех пор пока F пучения меньше или равна F вес забора + F сила трения столба о грунт забор будет стоять на месте.

 

Так и я о том-же . А у вас есть опыт эксплуатации забора при нормативном промерзании грунта. Укажите пожалуйста год и место этого события.

А силы трения при отсутствии промерзания (рис.1) не влияют на выдавливание, при промерзании до середины (рис.2) можно принять равными, а по последнему рисунку (рис.3) с ними может справиться только якорь. Разве не так? Так может гарантированный результат может дать только якорь? И весь вопрос сводится к нахождению экономного способа его устройства?

 

Безусловно, но пока могу предложить нормотивы и Яковлева, которые основываются в том числе и на многолетних опытах.

СП 22.13330.2011
5.5.7 Глубина заложения наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений должна назначаться по таблице 5.3 (т.е. на глубину промерзания), при этом глубина исчисляется: при отсутствии подвала или технического подполья - от уровня планировки, а при их наличии - от пола подвала или технического подполья.

И даже в отапливаемых сооружениях при холодном подвале (+вес строения):
Глубину заложения наружных фундаментов отапливаемых сооружений с холодным подвалом (техническим подпольем) принимают наибольшей из значений глубины заложения внутренних фундаментов и расчетной глубины промерзания грунта с коэффициентом 1, считая от уровня планировки.

К этому документу вопросы по личному опыту есть?