Свайный фундамент ниже уровня грунтовых вод. Высокий уровень грунтовых вод и фундамент
- Дата: 13-05-2015
- Просмотров: 2848
- Комментариев:
- Рейтинг: 70
Строительство дома может осуществляться практически на любом типе грунта, но для сложных, насыщенных водой следует тщательно подбирать вид основания. Это касается не только вопроса, на какую глубину копать фундамент, чтобы обеспечить его прочность и устойчивость, но и то, каким именно он должен быть. Сегодня для подобных условий используется всего несколько типов основания. Это бетонные блоки, винтовые сваи, плавающий монолитный фундамент, при этом последний вариант и блоки часто комбинируют. Что предпочесть, какие виды основания подойдут лучше, если грунтовые воды подходят близко к поверхности почвы?
Свайный фундамент для дома подходит для сложных, пучинистых почв.
Варианты фундамента при близком расположении грунтовых вод
Какой же фундамент нужен на участке, если грунтовая вода находится близко к поверхности? Ответ один — это специальный плавающий тип фундамента. Такое основание предназначено для укладки на слабонесущих грунтах, на насыпной почве, на тяжелом пучинистом грунте и при условиях, если грунтовые воды залегают невысоко, то есть имеется вероятность подтопления конструкции фундамента, подвала, цокольного этажа, а это отрицательно сказывается на всем строении.
Если грунтовые воды залегают близко от уровня почвы, то именно плавающий фундамент позволяет надежно защитить всю конструкцию от разрушений, вероятных деформаций под негативным воздействием постоянной влаги.
Под плитой роется траншея, на дно которой насыпается подушка из песка и щебня.
Устройство такого фундамента для каркасного дома и любого другого строения довольно простое, заключается оно в заливке монолитной бетонной плиты, которая армируется при помощи стальных прутьев. Технология устройства такого основания для каркасного дома небольшой площади, когда грунтовые воды залегают близко к поверхности, проста: необходима копка траншеи с глубиной в 60 см, на дно которой насыпается слой щебня на 10 см и слой песка на 50 см. После этого получившаяся подушка пропитывается водой, усаживается и досыпается до необходимого уровня. Далее на уровне грунта следует выложить столбы из кирпича, которые имеют ширину в полтора-два кирпича (можно применять и бетонные блоки), сверху покрываются рубероидом, простой деревянной доской, защищенной от гниения (такой слой должен составлять 40 мм).
Ленточный фундамент в данном случае ставить не рекомендуется, так как влага под основанием дома должна распределяться равномерно, а не выдавливаться из-под одних участков и поступать в другие. Ленточный фундамент, несмотря на все свои преимущества, при устройстве на таком типе грунта создает излишнее гидростатическое давление, то есть имеется опасность его перекосов, деформаций, по стенам конструкции начнут идти трещины. Использовать ленточный фундамент можно тогда, когда уровень грунтовых вод достаточно высокий, в остальных случаях его применять не рекомендуется. Иногда такую конструкцию можно ставить и на суглинке, но необходимо обеспечить правильную гидроизоляцию. Если вы решили использовать ленточный вариант фундамента, проведите предварительные геологические исследования, которые покажут, насколько это реально.
Вернуться к оглавлению
Можно ли использовать свайный фундамент?
Варианты использования винтовых свай для фундамента.
Свайный фундамент рекомендуется для сложных грунтов, пучинистых почв, можно применять его для близко расположенных грунтовых вод, плывунов. К примеру, такие города, как Санкт-Петербург и Венеция, строения имеют именно на свайных фундаментах, которые отлично защищают дома от влаги, придавая им прочность и надежность.
Чаще всего свайный фундамент выполняется при помощи специальных винтовых свай, отличающихся высочайшей несущей способностью. Связано это с тем, что при в грунт происходит не разрыхление ее, как при использовании обычных забивных свай, а уплотнение, то есть земля между стальными винтами утрамбовывается, делает опору надежной и устойчивой. Вопрос, какие именно трубы лучше для такого основания, разрешается легко. Это стальные, которые имеют цинковое покрытие для защиты от коррозии (если необходимо, то дополнительно выполняются и другие типы защиты). На конце трубы, которая углубляется в почву, имеются винтовые лопасти, позволяющие надежно вкрутить сваю.
Определить место для строительства довольно просто, так как подобный вариант основания можно ставить практически в любых условиях. Устройство фундамента при помощи винтовых свай экономически выгодно, тяжелая строительная техника совершенно не нужна. Нельзя применять такой тип только для скальных грунтов.
Вернуться к оглавлению
Как сделать плавающий фундамент своими руками?
Если грунтовые воды близко, строительство фундамента предполагает создание нескольких слоев.
Если грунтовые воды залегают близко к поверхности, можно выполнить работы по устройству так называемого . Пирог такого основания включает в себя следующие слои (начиная с самого нижнего):
- утопленный грунт;
- песчано-гравийная утрамбованная подушка;
- бетонное монолитное основание;
- слой пароизоляции;
- слой теплоизоляции;
- слой гидроизоляции (обычно это полиэтиленовая пленка);
- армированная бетонная стяжка.
Сама технология строительства фундамента для дома имеет определенные особенности для каждого отдельного случая. Это зависит от того, на каком типе грунта производится строительство дома, какие особенности рельефа местности наблюдаются, какой дом ставится (каркасный, более массивный).
Сам процесс сооружения плавающего фундамента для дома включает в себя такие этапы:
Для основания строения выполняется 10 см заливка бетоном — бетонная подготовка.
- Копка котлована, размеры которого соответствуют размерам будущего дома. Глубина должна в точности определяться проектом, зависит она не только от того, как близко залегают грунтовые воды, но и где находится точка промерзания грунта. Дно котлована нужно утрамбовать, делать это надо равномерно. Нельзя оставлять участки или ямы с песком, заполненные влагой, разрыхленные.
- Далее строительство фундамента для дома предполагает укладку песчано-гравийной подушки. Если грунтовые воды на участке находятся слишком близко, то рекомендуется использовать до этого геотекстиль, который укладывается по всему дну котлована. Такой предварительный слой позволит выполнить эффективную защиту от вымывания песка. Толщина насыпки для фундамента дома должна составлять 20-30 см, каждый слой насыпки должен обязательно увлажняться, затем утрамбовываться и досыпаться до необходимого уровня. Использовать для этого можно виброплиту.
- Далее для основания каркасного дома (или любого другого строения) выполняется заливка бетоном. Применяется раствор обычно марки М100. Определить толщину заливки несложно, обычно хватает 10 см, размеры такой стяжки должны немного превышать габариты самой фундаментной плиты для дома. Перед заливкой необходимо установить опалубку из обычной обрезной деревянной доски.
- После того как бетон высохнет, сверху с нахлестом на стены укладывается слой гидроизолирующей пленки, все швы которой тщательно запаиваются. Края такой пленки для фундамента дома заворачиваются. Это обеспечивает отличную гидроизоляцию для основания и самого дома. Укладка тепло- и пароизоляции может зависеть от проекта, но чаще всего рекомендуется ее выполнять, особенно если работы проводятся на почвах, где грунтовые воды близко подходят к поверхности. Какой материал для этого выбрать? Лучше всего подходят полимерные пленки и твердые утеплители в виде плит, которые не дают усадки. В проекте обязательно должна находиться информация, какие материалы выбраны и какова их толщина, чтобы можно было вырыть котлован на требуемую глубину.
- После того как утеплитель уложен, сверху его также накрывает слой полиэтиленовой пленки.
Вернуться к оглавлению
Очередь за железобетонной конструкцией
Стальная арматура для монолитной плиты укладывается в два пояса.
Теперь осуществляются работы по сооружению монолитной железобетонной плиты. Блоки не используются, сначала выполняется армирование при помощи стальной арматуры в два пояса, после чего бетоном все пространство заливается. Для этого необходима опалубка, для раствора используется бетон с маркой М300 (не меньше), класс его должен составлять В22,5. После заливки фундамента для участка, где грунтовые воды подходят близко к поверхности, надо выждать положенное время для высыхания.
Если есть необходимость, то все коммуникации прокладываются вместе с сооружением фундамента. Все трубы и прочее проводятся одновременно с устройством каждого слоя, если есть необходимость, применяются специальные защитные гофрированные трубы. Заливка такого основания выполняется за один раз. Если нарушить это правило, то прочность будет крайне низкая, а она важна, когда закладка выполняется на суглинках или на сложных и слабых почвах, где грунтовые воды залегают близко от поверхности.
В некоторых случаях в качестве плавающего фундамента рекомендуется использовать дополнительно бетонные блоки, которые монтируются на бетонное основание небольшой толщины в виде опорных столбов, но делается это редко. Используя такие блоки для основания, стоимость работ вы только увеличиваете, так как их укладка сопряжена с некоторыми сложностями. Да и прочность фундамента, для которого используются бетонные блоки, не слишком велика. Лучше всего применить вариант, при котором такой , для изготовления которого применяются блоки, полностью заливается бетоном после окончания работ, затем покрывается слоем жидкой гидроизолирующей резины.
Но подобный вариант, при котором используются блоки, по стоимости сравним с обычным монолитным, а прочность у них практически одинакова. Именно поэтому, когда встает вопрос, железобетонный монолитный или для которого используются бетонные блоки с последующей заливкой и гидроизоляцией, предпочтение отдается первому.
Фундамент при высоком уровне грунтовых вод является головной болью для владельцев будущих дач и домов. Из общего количества застройщиков лишь малой части достаются под строительство участки с идеальными условиями.
Большинству из них приходится решать проблемы со слабыми или пучинистыми грунтами и прочими неудобствами. Одной из таких неприятностей является необходимость строительства при высоком уровне грунтовых вод.
Влияние грунтовых вод на фундамент было бы несущественным, если бы в их составе не присутствовали растворы различных солей и прочие химические соединения.
Чистая вода для бетона не так страшна, зато в агрессивной химической среде он быстро разрушается – расслаивается, покрывается рыхлым налетом светлого оттенка, похожим на гипс. Не заставляют себя ждать и микроорганизмы – плесень и прочие грибки.
Главной опасностью при строительстве дома на воде является процесс вымывания минеральной составляющей грунтов – восходящая суффозия. Устойчивость почвы при этом снижается настолько, что даже строительство легкого здания в этом месте становится проблематичным.
Сам процесс строительства фундамента для дома на почвах с близкой водой осложняется из-за потери плотности дна котлована. В результате грунт, на который должна опираться фундаментная подошва, теряет свои несущие свойства. Поэтому в первую очередь застройщику приходится заниматься обустройством дренажной системы и решать вопрос по месту отведения грунтовой воды.
Методика определения уровня грунтовых вод
Ответить на вопрос: какой фундамент лучше при высоком уровне грунтовых вод — можно лишь точно зная, как глубоко они залегают. При выяснении данного обстоятельства надеяться на свидетельства соседей не рекомендуется: ваш участок может быть расположен ниже, чем их, да и структура грунтов может отличаться даже в пределах одной строительной площадки.
Чтобы определить, насколько близко от поверхности находится подземная вода, проделайте следующее:
- выкопайте яму сечением 1х1 метр и глубиной 3 метра. Делать это надо весной или осенью. Чтобы ваш т руд даром не пропал, сделайте это в месте расположения будущего погреба, выгребной ямы или колодца;
- защитите яму от сезонных осадков, тщательно накрыв ее.
Оценить результаты исследований можно по следующим признакам:
- в яме влага не появилась, либо имеется ее небольшое скопление на дне – можно считать, что грунтовые воды залегают достаточно глубоко, при строительстве фундамента их можно в расчет не принимать;
- яма заполнилась водой, причем расстояние от поверхности земли до зеркала «потопа» менее 2 метров – надо менять место строительства или принимать меры для серьезной защиты фундамента или качественного дренирования.
Для завершения теоретических рассуждений на тему «Если грунтовые воды близко – какой нужен фундамент для дома» приведем соотношения «глубина залегания грунтовых вод – глубина промерзания грунта – типы грунтов», на основе которых проводится расчеты:
- на участках, где глубина промерзания меньше глубины залегания подземных водных пластов, фундамент рассчитывается лишь на нагрузку от дома;
- фундамент на глине с высоким уровнем вод заглубляется ниже границы промерзания. Мероприятия по дренажу являются в этом случае обязательным. Так же придется поступать на песчаных либо смешанных грунтах;
- расчеты необходимо проводить с учетом поправки на УГВ – от 0,5 до 1 м в сторону увеличения. Целесообразность этого приема доказывает практика;
- еще одна обязательная поправка – на проседание слабых грунтов: даже при условии наличия качественного дренирования почва осядет обязательно;
- если имеет место сезонное подтопление, строить дом рекомендуется на плитном фундаменте или на сваях (). Свайные опоры необходимо располагать ниже уровня возможной почвенной эрозии.
Выбор типа фундамента
Итак, если грунтовые воды близко – какой фундамент нужен? Наиболее правильным решением данного вопроса будет сооружение плавающей конструкции. Такой тип основания разрабатывался специально для строительства на слабонесущих, насыпных грунтах, участках с высоким расположением грунтовых вод.
Он представляет собой монолитную бетонную плиту, армированную стальными стержнями. Плитный фундамент при высоком уровне грунтовых вод имеет небольшую толщину ().
Его устройство производится в следующем порядке:
- Роется котлован глубиной 400-500 мм.
- Дно котлована тщательно разравнивается, а затем засыпается слоями песка и щебня.
- Подушка утрамбовывается и гидроизолируется при помощи рулонных материалов.
- По периметру будущего фундамента монтируется опалубка.
- Внутри опалубочной конструкции собирается армирующий каркас.
- Производится заливка бетона.
Заливку фундамента на горной местности с высоким уровнем вод производят ступенчато, соединяя верхние части монолитных лент мощными рандбалками.
Сборный фундамент
Ну а если застройщик не может расстаться с мечтой о просторном подвале и хочет построить фундамент в воде – страшно или нет? Современные технологии осуществить и такую идею. Фундамент в таком случае сооружается из железобетонных блоков (), установленных на опорной подушке (плите бетонной).
Котлован роют глубже уровня воды, сооружая по его периметру стенки из полимерных или стальных элементов, соединяемых между собой специальными замками. Летом можно обойтись и без них, но если строительство решено начать осенью, устанавливать стены придется обязательно. Воду, которая постоянно будет скапливаться на дне котлована, надо будет откачивать.
Дно подготовленного котлована тщательно разравнивают, а затем для выравнивания заливают тонким слоем бетона – готовят подбетонку (). Для фундамента грунтовые воды – плохие соседи, поэтому одновременно с устройством подушки по периметру ямы сооружают дренажную систему.
Она будет состоять из перфорированных поливинилхлоридных труб, обернутых геотекстилем и дренажного колодца, предназначенного для накопления отведенной из зоны строительства воды.
На подбетонке монтируется опалубка, затем в ней устанавливается армирующий каркас, и производится заливка .
Видео о заливке сваи ТИСЭ при высоком уровне грунтовых вод.
Идеальными условия для строительства бывают редко. Многим застройщикам приходится сталкиваться с близким к поверхности почвы уровнем залегания подземных вод. А если ситуация осложняется большим количеством глины в составе грунта, то о сухом подвальном помещении можно не мечтать: ему придется выдерживать значительное давление сил неизбежного пучения. Фундамент при высоких грунтовых водах возводится по правилам, которые позволяют минимизировать этот неблагоприятный фактор.
Самыми сложными условиями считаются те, когда подземные воды располагаются на точке промерзания грунта. В этом случае подошву основания невозможно заглубить должным образом и находится она непосредственно над УГВ. Но и в этом случае есть выход: устраивают , подушка которого является амортизатором подвижек грунта во время его сезонного пучения. Тип основания выбирают в зависимости от веса здания и других параметров. «Плавающей» можно выстроить и монолитную плиту, и ленту, и столбчатое основание. Но оптимальным вариантом для болотистых почв является основа на винтовых сваях.
Как высокий уровень грунтовых вод влияет на фундамент?
Для бетона наиболее разрушительны не столько сами подземные воды, сколько присутствующие в их составе различные солевые растворы и другие химические соединения. Комплекс этих компонентов провоцирует разрушение бетона посредством некоего вещества, на языке строителей название его звучит как «цементная бацилла».
Ее действие можно обнаружить визуально: фундамент расслаивается и на нем появляется светлый рыхлый налет, напоминающий гипс. Помимо этого, возможно возникновение плесени и грибка, желтоватых размытых пятен, запаха сырости в непосредственной близости от бетонного монолита.
При высоком уровне грунтовых вод сложности начинают возникать на стадии строительства котлована. Его дно размывается и теряет плотность, несущая способность почвы становится крайне низкой. Если основание устанавливать непосредственно на нее, просадки и разрушение бетона неизбежны. Поэтому в условиях залегающего близко к поверхности почвы УГВ необходимо и отведение вод в ближайший водоем, накопительный колодец или городские коммуникации.
Основной опасностью при возведении дома на участке с высоким УГВ является восходящая суффозия — вымывание минеральных составляющих грунта.
Вследствие этого он теряет устойчивость и его несущая способность снижается. Поэтому без необходимого в этих условиях комплекса работ по осушению почвы строительство даже легкого здания становится невозможным.
Вернуться к оглавлению
Фундамент при высоком уровне грунтовых вод: распространенные ошибки
Схема пристенного дренажа фундамента.
Ленту или плиту из бетона начинают укладывать в полужидкий грязевый состав, предварительно откачав основное количество воды. Такое основание обладает низкой несущей способностью, причинами которой являются:
- Подошва основания получается рыхлой, состоящей их перемешанных между собой комков земли и бетона. Это в то время, когда она должна образовывать прочную плоскую поверхность.
- Во время непрестанной откачки грунтовых вод происходит вымывание цементной составляющей и монолит получается пористым. Такое основание не является надежным и может не выдержать запланированного веса здания.
- При высоком уровне грунтовых вод многие видят выход в закладке в опалубку сухой бетонной смеси. Но такое решение ошибочно, так как в этих условиях невозможно полноценное перемешивание состава и монолит вскоре начнет слоиться.
Вернуться к оглавлению
Открытое водопонижение при высоком УГВ
Это один из самых удобных для частного застройщика способов осушения котлованов и . Выполняется оно с помощью насоса, откачивающего избыток грунтовых вод. Но незнание технологии этого процесса может привести к недопустимым последствиям. Правила работ таковы:
- нужно добиться такого состояния почвы, чтобы УГВ был на 0,2-0,4 м ниже уровня строительного участка;
- в процессе формирования котлована следует укладывать перфорированные трубы — дрены, по которым будет происходить отвод воды за пределы участка;
- в качестве дрен проще всего использовать недорогие трубы диаметром 110 мм из серого или оранжевого пластика, предназначенные для монтажа канализационных систем;
- грунт вынимается таким образом, чтобы направление тока грунтовых вод шло навстречу лопате или ковшу экскаватора. Если делать обратное, то неизбежна его размывка;
- открытое водопонижение производится до первых признаков появления суффозии. Продолжение откачки грунтовых вод приведет к его непригодности для того, чтобы установить на нем фундамент;
- целесообразно использование насосов, оснащенных автоматикой. В отличие от визуального наблюдения за состоянием грунтовых вод, открытое водопонижение производится более эффективно.
Важно: пробивающиеся с глубины струйки воды, выносящие на поверхность частички грунта и откладывающие наплывы наподобие лавы у кратера вулкана, являются первыми признаками восходящей суффозии. Причем масса выносимых частиц почвы должна непрерывно возрастать. Грунт приобретает способность оползать в самое неожиданное время. Поэтому отвод воды немедленно прекращают, а ее уровень необходимо повысить до исчезновения признаков суффозии. При проблемах повышенной сложности требуются рекомендации профессионала по осушению почв.
Вернуться к оглавлению
Устройство дренажной системы при высоком УГВ
Если на строительной площадке грунт глинистый, во время работ по формированию котлована он ведет себя как песок-плывун. Это затрудняет подготовку ямы, в которую будет устанавливаться фундамент. Поэтому следует заглубить дрены и устроить накопительный и приемный колодцы. То есть сделать дренажную систему, которая должна включать не только комплекс труб, отводящих грунтовые воды от фундамента и построек, но и от участка.
Для этого вокруг него выкапывают мелиоративные канавы. Грамотно выстроенная сеть из таких траншей отлично понижает УГВ. Принцип ее действия следующий: жидкость начинает скапливаться в ней, так как не встречает на своем пути сопротивления грунта. Стенки траншей укрепляют деревянными или металлическими щитами, предотвращая тем самым оползни. Но можно и засыпать канавы гравием или щебнем. Однако такая система в некоторых случаях слишком высокого УГВ нерациональна и требует укладки в траншеи дрен.
Вернуться к оглавлению
Дренирование участка с использованием перфорированных труб
Устройство фундамента на грунтовых водах требует предварительного осушения участка. В отличие от ливневой системы глубина заложения труб здесь значительно большая. Правила работ следующие:
- Дрены укладываются на одном уровне с подошвой плиты (ленты) или ниже нее на 20-30 см.
- При высоком уровне грунтовых вод требуется не пристенный, а .
- Расчетная глубина заложения дрен зависит от многих факторов, важнейший из которых — тип грунта на участке строительства.
- Фундамент должен быть расположен от труб на расстоянии, которое рассчитывается в зависимости от внутреннего трения пород.
Определяем тип грунта:
- почву нужно взять с глубины 15-20 см и 90-100 см. Затем образец следует немного увлажнить и растереть между ладонями, словно скатывая. При высоком УГВ пробы, взятые с глубины, следует сначала высушить до уровня полувлажности;
- если получается довольно упругая «колбаска», грунт глинистый;
- если в процессе растирки между ладонями он трескается и ломается, это суглинок;
- когда раскатывание невозможно по причине рассыпания на небольшие шарики, значит, это супесь;
- почвы с высоким содержанием песка не скатываются.
Вернуться к оглавлению
Этапы работ по устройству кольцевой дренажной системы
- Определение схемы расположения труб.
- Формирование траншей шириной до 40 см требуемой глубины. При высоком уровне грунтовых вод рекомендуется выполнять работы постепенно, выкапывая не более 20 м, монтируя трубопровод и приступая к разработке следующих 20 м, засыпая предыдущую траншею вынимаемым грунтом.
- Воды, в большом количестве заполняющие дно рва, нужно откачивать дренажным насосом или помпой.
- Траншея заполняется песком на высоту до 20 см. Отсыпка утрамбовывается.
- Аналогичным образом выполняется гравийная подушка из камней средней фракции (можно использовать щебень).
- Между песком и гравием целесообразно проложить геотекстиль, который предотвратит осыпание мелкого грунта и заиливание дренажной системы.
- На слой щебня укладывается геотекстиль с перехлестом кусков ткани не менее 15 см.
- Подготавливаются дрены. Если они заводские и перфорация в них находится только с одной стороны, то она должна быть обращена ко дну рва. Далее производится укладка и соединение труб.
- Трубопровод накрывается геотекстилем.
- Обратная засыпка начинается с песка, который должен составить слой толщиной не менее 20 см.
- Далее траншея заполняется щебнем или гравием на высоту 15-20 см.
- После этого ров до верха засыпается вынутым прежде грунтом.
Вернуться к оглавлению
Выбор и устройство основания для дома при высоком уровне грунтовых вод
Одна из опасностей при высоком УГВ — большое содержание сульфатов, растворенных в воде. Они способны разрушать бетон, разрыхляя его. Поэтому в таких условиях строительства рекомендуется использовать для приготовления цементно-песчаного раствора сульфатостойкий портландцемент. Это необходимо независимо от того, какой выбран фундамент. В этом составляющем бетонной смеси отсутствуют вещества, которые способны вступать в химическую реакцию с содержащимися в жидкости солями и прочими агрессивными компонентами.
Если уровень грунтовых вод находится ниже точки промерзания грунта, но это расстояние меньше 1,5 м, то закладка основы на супесях и песчаных почвах производится на глубине 0,7-1 м. Если на участке суглинок, то на расчетной точке промерзания либо ниже нее на 20-30 см. Последнее верно и для случаев совпадения УГВ и ТПГ (точки промерзания грунта). В условиях тяжелого грунта (влажной глины) нужно поступить следующим образом: подошву сделать толще, чем сам фундамент, а его стенки выполнить с небольшим наклоном. Такая конструкция обладает значительно лучшей устойчивостью к боковому давлению почвы, которое возникает в процессе ее пучения.
Строительство домов приходится вести в разных условиях, и порой проектировщики и застройщики сталкиваются с ситуацией, когда грунтовые воды расположены близко к поверхности земли. Если такой УГВ осложняется составом почвы, в которой преобладает глина, то фундаментным конструкциям приходится выдерживать значительное воздействие подземных напорных вод. Проектируя и возводя фундамент при высоком уровне грунтовых вод, необходимо использовать дополнительные мероприятия, защищающие конструкции дома и подземные помещения от воды, поступающей из грунта. В нашей статье мы расскажем, какой фундамент под дом лучше выбрать, если УГВ высокий, и как его правильно сделать.
Прагматика выбора
Если грунтовые воды располагаются близко или выше точки промерзания грунта, то такие условия строительства считаются сложными. Ещё хуже, когда при таком уровне вод преобладают глинистые и суглинистые почвы. В этом случае зимой на фундамент дома будут воздействовать силы морозного пучения. Главный вопрос в такой ситуации, какой фундамент стоит залить в сложных условиях строительства, чтобы дом получился прочным и долговечным. Чтобы уберечь конструкции строения от влаги и пучения, лучше сделать соответствующую подготовку территории.
Важно: если заглубить основание ниже УГВ не представляется возможным, лучше сделать «плавающий» фундамент. Его подушка будет амортизировать сезонные подвижки почвы.
Однако это не окончательный ответ на вопрос, какой фундамент подойдёт при высоком стоянии подземных вод, ведь можно выбрать несколько типов плавающего основания:
- монолитная плита;
- ленточное основание;
- столбчатый фундамент.
Какой тип основания лучше, можно сказать только в каждом конкретном случае, учитывая вес дома и другие параметры. Единственное, что можно сказать сразу, так это то, что для болотистых почв однозначно лучшим будет основание на винтовых сваях.
Воздействие высокого УГВ на основание
Если основание дома находится близко от грунтовых вод, то для него разрушительным является не само воздействие влаги, а солевые растворы и другие химические вещества, содержащиеся в них. Поэтому так важно знать агрессивность подземных вод. Когда комплекс агрессивных веществ в составе грунтовых вод воздействует на бетонные конструкции, они начинают разрушаться. Это можно увидеть по следующим признакам:
- фундаментные конструкции расслаиваются;
- на поверхности бетона образуется рыхлый светлый налёт, наподобие гипса;
- кроме этого, на конструкциях начинает развиваться плесень и грибки;
- из-за коррозии арматура начинает увеличиваться в размерах и разрывать бетон изнутри.
Если строительство ведётся, когда грунтовые воды находится близко от поверхности земли, то проблемы начинают возникать ещё на этапе рытья котлована. В траншее накапливается вода, дно в результате размывания становится рыхлым и непрочным. Если фундамент дома установить в такой котлован, то разрушение бетонных конструкций неизбежно. В таком случае при близко расположенных грунтовых водах нужно обустраивать дренажную систему, с помощью которой вода будет отводиться в колодец, водоём или городские коммуникации.
Внимание: главная опасность при высоком УГВ – процессы вымывания минеральных веществ из почвы, называемые восходящей суффозией. Такой процесс приводит к снижению несущей способности породы.
Ошибки при устройстве оснований в условиях высокого УГВ
Чаще всего если строительство ведётся в условиях близко расположенных грунтовых вод, распространённой ошибкой становится укладка бетона в полужидкий грязевой состав на дне котлована. Даже после откачки основного объёма воды из котлована такая укладка может привести к негативным последствиям:
- Фундаментная подошва получится очень рыхлой, ведь она будет состоять из смеси комков земли с бетоном. Ни о какой прочной и ровной поверхности, как должно быть, и речи идти не может.
- Если грунтовые воды постоянно откачивать из котлована в процессе устройства фундамента, то бетонная монолитная поверхность получится пористой, что приведёт к снижению несущей способности.
- Иногда в условиях близко расположенных грунтовых вод строители закладывают в опалубку сухую бетонную смесь. Если использовать такой метод, то вместо сплошного монолита вы получите слоящуюся непрочную поверхность.
Открытое водопонижение
В данных условиях важно и то, какой фундамент под дом вы решили сделать, и то, какие мероприятия для осушения котлована используются. Самым удобным способом осушения котлованов и траншей в частном строительстве является открытое водопонижение. Процедура выполняется при помощи насосного оборудования в такой последовательности:
- Главное – вам необходимо добиться такого понижения УГВ, чтобы грунтовые воды были ниже дна котлована на 200-400 мм. Для этого в процессе рытья котлована перфорированные дренажные трубы укладываются так, чтобы обеспечивался отвод воды за территорию строительства.
- Дешевле всего для этих целей использовать канализационные трубы диаметром 110 мм для наружных и внутренних сетей.
- Чтобы не происходила размывка породы на дне котлована, порода вынимается так, чтобы ток воды был направлен навстречу ковшу или лопате.
- Процесс открытого водопонижения продолжается, пока не появятся первые признаки суффозии грунта. В этот момент процесс прекращают, чтобы не снизить несущую способность породы.
Важно: первыми признаками суффозии будут частицы породы, вымываемые струями воды и откладывающиеся на поверхности в виде наплывов, как вокруг кратера вулкана.
Дренажная система
При строительстве фундамента дома на глинистом грунте в условиях высокого УГВ порода ведёт себя как плывуны. В этом случае следует сделать дренажную систему. Для этого на участке устанавливаются дренажные трубы, подключающиеся к накопительному и приёмному колодцу. Такая система должна отводить лишнюю воду не только от строительных конструкций дома, но и со всего участка строительства.
Для этого делается следующее:
- По периметру участка выполняют мелиоративные каналы. С помощью сети таких сооружений можно легко понизить УГВ.
- Принцип действия основан на том, что вода из почвы начинает собираться в сети траншей, поскольку не встречает на своём пути противодействия породы.
- Чтобы предотвратить оползни стенок канав, на них устанавливаются металлические или деревянные щиты. Вместо этого в канавы можно насыпать щебень либо гравий.
- В условиях очень высокого уровня вод лучше уложить в траншеи дренажные трубы.
Дренирование с помощью труб
Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод делается только после предварительного осушения территории строительства. Причём глубина закладки труб больше, чем при устройстве ливнёвки. При проведении работ придерживаются следующих правил:
- Если УГВ очень высокий, то выполняется кольцевой дренаж, а не пристенный.
- Глубина закладки труб зависит от разновидности породы на участке.
- Чтобы правильно определить расстояние, на котором трубы должны лежать от фундамента, необходимо учитывать внутреннее трение породы.
Чтобы самостоятельно определить тип грунта, нужно взять пробу породы с глубины 150-200 мм и с метровой глубины. Сухой образец немного увлажняется и растирается между ладонями, а влажные пробы, наоборот, немного просушивают. По результатам делают выводы:
- если после скатывания в ладонях образуется упругая масса, то порода глинистая;
- если при растирании образец ломается и трескается, то это суглинки;
- в случае, когда раскатать породу не получается из-за крошения, грунт на участке относится к супесям;
- порода с большим содержанием песка вообще не будет скатываться.
Устройство кольцевого дренажа
- Копают траншеи шириной 40 см требуемой глубины.
- Дно траншеи засыпается слоем песка высотой 20 см и трамбуется.
- После этого делается гравийная подсыпка такой же высоты с последующей трамбовкой. Чтобы исключить заиливание после песка можно проложить прослойку геотекстиля.
- Поверх гравийной прослойки снова укладывается геотекстиль так, чтобы края полос образовывали нахлёст не менее 150 мм.
- Дренажные трубы укладываются перфорированной стороной на дно.
- Сверху трубопровод закрывается слоем геотекстиля.
- Делаем обратную засыпку: сначала слой песка высотой 20 см, затем прослойка гравия высотой 150-200 мм и потом только грунт.
Основание на «плавающей» подушке
Принцип устройства фундамента на «плавающей» подушке одинаковый для ленточных, свайных и плитных оснований. Последовательность действий следующая:
- После монтажа кольцевой дренажной системы можно приступать к копанию котлована или траншей. Поскольку основание должно опираться на прочный грунт, днище трамбуется.
- Теперь делается плавающая подушка из трамбованного песка. Высота подушки не менее 0,5 м. Засыпка выполняется постепенно с послойной трамбовкой.
- Сверху на подушку укладывается геотекстиль. Так вы защитите основание от проседания мелкой породы.
- Затем делается прослойка из щебня, которая тоже трамбуется. Высота слоя 150-200 мм.
- После этого расстилается рубероид.
- Теперь можно приступать к установке опалубки, укладке арматурного каркаса и заливке бетонной смеси.
- В условиях высокого УГВ главная опасность кроется в большом содержании в грунтовых водах сульфатов, разрыхляющих бетон. Поэтому для раствора лучше использовать сульфатостойкий портландцемент 500 марки.
- Глубина заложения основания в условиях, когда УГВ ниже точки промерзания менее чем на 1,5 м, должна быть в пределах 0,7-1 м. Это касается только супесей и песков. Для суглинков глубина заложения должна быть ниже расчётной точки на 200-300 мм либо на одной отметке с ней.
- При строительстве на влажной глине подошву делают толще самого фундамента, а стенки конструкции устраиваются с небольшим наклоном. Так основание будет лучше сопротивляться боковому воздействию сил пучения.
- Для изготовления бетона используют только чистый щебень и песок. Раствор должен быть не текучим, а вязким. Для повышения пластичности можно использовать пластификаторы, которые добавляются в воду.
- Чтобы бетонный раствор имел водоотталкивающие свойства, в его состав можно ввести «Пенетрон Адмикс». Эта сухая смесь способна повысить прочность бетона на 15 процентов.
Нередко при начале строительства на дачном участке возникает проблема, связанная с высоким уровнем грунтовых вод (УГВ). УГВ – это пласты воды, залегающие близко к поверхности. Их уровень напрямую зависит от сезона. Обычно он сильно повышается в весеннее и осеннее время, когда происходит таяние снега или идут сильные дожди. Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод затрудняется еще и наличием глины в грунте. При таком раскладе о погребе не может быть и речи.
Однако фундамент при высоком уровне грунтовых вод заложить можно, если придерживаться рекомендаций и технологическому процессу.
Влияние УГВ на фундамент
На фундамент при высоких грунтовых водах в большей степени влияют соли и вещества, растворенные в ней. Именно они, вступая в реакцию с бетоном, постепенно его разрушают. От этого основание постепенно разрыхляется и расслаивается. Визуально, появляются трещины, налет, желтоватые пятна, грибок, а находясь вблизи, можно почувствовать запах сырости.
Проблемы начинают возникать уже в процессе рытья траншей или котлована. Поднимающаяся вода размягчает дно, смывает грунт, значительно ухудшая его физическое состояние, делая неспособным выдерживать давление бетона. В подобной ситуации следует сразу делать дренаж.
Как определить УГВ
В речных долинах, на заливных лугах, низинах они определяются невооруженным взглядом. В весеннее время вода там стоит очень долго, летом, углубившись на пару штыков, почва будет влажной.
При начале работ можно обратиться в занимающиеся этими вопросами организации, если таковых нет, то можно все сделать и своими силами:
- в непосредственной близости от предполагаемого основания сделать шурф, а лучше два в разных местах, глубиной порядка 3-х метров, ширина рекомендуется 1 м, но эта величина не принципиальна и зависит в большей степени от размера того, кто будет копать;
- чем-либо ее закрыть во избежание попадания осадков;
- примерно через сутки шурфы вскрываются и делается замер уровня воды;
- если дно сухое или глубина доходит ниже отметки в 2 м, то УГВ низкий либо умеренный. В этом случае нет необходимости прибегать к каким-то дополнительным мерам защиты.
Если же показатель уровня воды выше отметки в два метра, то придется монтировать дренаж и позаботиться о гидроизоляции.
Фундаменты для почв с высоким УГВ
Рассмотрим, какой фундамент нужен для дома, если грунтовые воды близко.
- На винтовых сваях. Больше всего подходит для заболоченных участков, фундаментов на воде и находящихся в зоне постоянного подтопления. В некоторых случаях может быть использован в качестве фундаментов на насыпных грунтах. Устанавливается достаточно быстро. Существенный минус – не способен принимать высокие нагрузки.
- Плитный. В этом случае отпадает надобность глубокой закладки. Данную конструкцию обязательно размещают на подушке из песка и щебня и изолируют полиэтиленовой пленкой или рубероидом. В противном случае может пойти трещина. По цене – не является экономным.
- Кирпичный. Такая основа хороша тем, что даже зимние подвижки грунта не оказывают существенного влияния. Работая с кирпичом, придется позаботиться о хорошей гидроизоляции, а наличие качественной отмостки защитит его и от осадков. Отрицательной чертой такого фундамента является высокая затратность как в финансовом плане, так и с точки зрения сил и времени.
- Плавающий — это ленточный фундамент, устойчивый к пучению грунтов. Является наиболее приемлемым в дачном строительстве. Он сильно не заглубляется, поэтому способен выдерживать нагрузку не сильно тяжелых построек.
Водоотведение при закладке траншей и котлованов
На стадии рытья котлованов или траншей под основание бывает, что уровень воды настолько быстро поднимается, что проведение мероприятий затруднительно либо невозможно. Для этого необходимо осушить площадь под застройку. Для этого используют специальные дренажные насосы или мотопомпы.
Откачивать воду следует до тех пор, пока на поверхность не начнется вынос частиц грунта. Если это началось, откачку прекращают.
Для водоотведения применяются пластиковые канализационные тубы диаметром 110 мм. По ним жидкость самотеком будет уходить в колодцы или водосборники, заранее подготовленные для этой цели, либо в дренажные канавы, укрепленные щитами для избегания обвала грунта.
В идеале, УГВ должен стать ниже уровня стройплощадки на 200 – 400 мм.
Оборудование дренажной системы
Если близко грунтовые воды, то дренаж – не роскошь, а одна из главных гарантий прочности и долговечности как основания, так и сооружения в целом.
Его устройство потребует таких материалов:
- песок;
- щебень;
- геотекстиль;
- дрены (дренажные трубы).
Для фундаментов при высоком УГВ целесообразен круговой дренаж. Сначала выкапывается траншея шириной около 400 мм. Глубина рассчитывается индивидуально: ров должен быть на уровне подошвы, а лучше на 200 – 300 мм ниже.
Рекомендуется производить монтаж на расстоянии не более 20 м за один раз, но касаемо дачного дома, хозяйственных построек, бань, гаражей – это пожелание скорее всего условно. Надо исходить их реальных обстоятельств.
На дно засыпается песок и тщательно трамбуется. Толщина должна стать 200 мм. Для предотвращения заиливания, на песок укладывается геотекстиль.
Следующий слой – щебень (гравий). Его толщина также 200 мм. Выбор щебня занимает не последнее место. Желательно приобретать помытый. Если нет, то придется минимум просеять. При попадании жидкости загрязненный материал ухудшает дренаж: частицы пыли, песка, земли, находящиеся в воде, уменьшают пространство между щебенкой.
Гравийная подушка застилается геотекстилем, куски которого должны идти внахлест от 150 до 300 мм.
Следующий этап – укладка дрен. Перфорация в заводских трубах расположена с одной стороны. Ею и укладывают на геотекстиль. Для экономии дрены можно изготовить своими руками. В обычной пластиковой канализационной трубе просверливаются отверстия, оптимальный диаметр которых 5 мм. Расстояние между отверстиями не более 10 мм.
Когда устройство трубопровода закончено, он закрывается геотекстилем, и проводится засыпка. Слой песка не менее 200 мм, гравий (щебень) – 150-200 мм. До верху траншею заполняют ранее вынутым грунтом.
При хорошем качестве дренажной системы, вода под фундамент попадать практически не будет.
Постройка ленточного плавающего фундамента
Рассмотрим, как сделать фундамент. Для постройки хорошего дома, если позволяет УГВ, выбирается средне заглубленный вид.
- Вырывается траншея глубиной 700-800 мм, шириной – достаточной для устройства опалубки и ее последующего демонтажа.
- Дно застилается гидроизоляционным материалом.
- Устанавливается и укрепляется опалубка, которая с внутренней стороны изолируется пленкой.
- Насыпается песчаная подушка толщиной 200 мм и утрамбовывается.
- Следующий слой – гравий или щебень. Толщина такая же либо тоще на 5-10 мм.
- Подушку следует изолировать от бетона. Используется рубероид, полиэтиленовая пленка.
- Производится устройство каркаса из арматуры Ø12 мм и устанавливается в опалубку.
- Заливается раствор. Следует обратить внимание, чтобы бетонная лента была непрерывной. Это поможет создать прочный монолит. Не нужно спешить, заливать надо слоями. Каждый протыкается арматурой, чтобы вытеснить лишний воздух и уплотнить бетон. Когда один слой достаточно схватится, нужно залить следующий.
Чтобы бетон не пересох, его ежедневно надо поливать водой, а на ночь укрывать пленкой.
После окончательного затвердевания бетона, опалубка снимается и производится гидроизоляция битумом.
Фундамент из монолитной плиты на плавающей подушке
Для осушения заболоченных почв и выравнивания рельефа, используют насыпной грунт. Если человек это делает самостоятельно – это одно. А если покупается участок, где данные работы проводились несколько лет назад – совсем другое.
Суть проблемы в том, что такая почва не имеет однородной структуры, как следует не уплотнена, вследствие чего фундаменты на подобных грунтах могут давать неравномерную усадку. А если еще высокий УГВ, то проблем не избежать.
Для таких видов грунтов можно использовать ряд фундаментов:
- винтовые сваи, но только в том случае, если они будут входить в «материнский» устоявшийся грунт. Чтобы это выяснить, проводится экспертиза. Не стоит забывать, что винтовые сваи не рассчитаны на тяжелые конструкции;
- для ленточного основания тоже нужен качественный анализ;
- монолитная плита хоть и дорогостоящее мероприятие, но для фундаментов на насыпных грунтах и при высоком УГВ подходит более всего.
Этапы строительства фундамента на плавающей подушке
- Роется котлован заданного размера. Можно самостоятельно, можно с привлечением спецтехники.
- Дно тщательно утрамбовывается. Здесь лучше использовать виброплиту – устройство, позволяющее быстро и качественно уплотнить почву.
- Для плавающей подушки используется песок. Он засыпается слоями, каждый из которых утрамбовывается. Толщина подушки должна быть не менее полуметра.
- Подушка застилается геотекстилем (другим водонепроницаемым материалом).
- Насыпается слой щебня толщиной 150-200 мм.
- Поверх щебня укладывается рубероид.
- Формируется опалубка и вставляется внутрь. С внешней стороны тщательно укрепляется.
- Сваривается армирующая сетка с ячейками 200×200 мм. Для нее берется арматура диаметром 12 мм. Тут есть единое правило: нижний ряд не доходит до подошвы на 50 мм, верхний – на 50-70 мм. Вертикальные прутки режутся исходя из толщины плиты, и располагаются в шахматном порядке.
- Для заливки бетона лучше пользоваться миксером, чтобы ее произвести в течение дня.
Дальше все по стандартной схеме: плита периодически увлажняется и укрывается от осадков. Когда раствор полностью высыхает, опалубка демонтируется, а плита обрабатывается гидроизоляционной смесью.
Построенный таким способом фундамент будет стоять, не боясь подтоплений и вспучивания грунтов. Это самый дорогостоящий вариант, но в данном случае – наиболее подходящий.
Свой дом требует и затрат, и правильного отношения к процессу строительства. В результате он будет радовать вас долгие годы.