Фундамент на глине и высоком уровне грунтовых вод: Фундамент при высоком уровне грунтовых вод

Фундамент при высоком уровне грунтовых вод

Содержание

1. Устройство и виды фундамента при высоком уровне грунтовых вод.
2. Чем опасны грунтовые воды?
3. Определяем уровень грунтовых вод.
4. Глубина промерзания почвы и УГВ.
5. Выбор конструкции фундамента.
6. Фундамент из монолитной плиты.
7. Свайный фундамент.
8. Ленточный фундамент.
9. Устройство фундамента на «плавающей» подушке.
10. Какой фундамент нужен для дома, если грунтовые воды близко.
11. Влияние УГВ на фундамент.
12. Как определить УГВ.
13. Фундаменты для почв с высоким УГВ.
14. Водоотведение при закладке траншей и котлованов.
15. Оборудование дренажной системы.
16. Постройка ленточного плавающего фундамента.
17. Фундамент из монолитной плиты на плавающей подушке.
18. Этапы строительства фундамента на плавающей подушке.
19. Высокий уровень грунтовых вод и устройство фундамента ниже УГВ.
20. Вредное влияние высокого УГВ.
21. Как самостоятельно определить УГВ.
22. Соотношение УПГ (уровень промерзания грунта) и УГВ.
23. Технология постройки фундамента.
24. Послойная защита фундамента.
25. Монолитная плита и свайное основание.
26. Ленточный тип фундамента.
27. Фундамент на «плавающей» подушке.

Устройство и виды фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

Основной конструкцией любого здания является фундамент. Она принимает на себя и переносит на грунт всю его нагрузку. При выборе типа фундамента решающим фактором считают особенности грунта, глубину промерзания, а также уровень грунтовых вод (УГВ), который доставляет застройщику много проблем. Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод сильно влияет на прочность основания и несущую способность здания и требует больших вложений.

Чем опасны грунтовые воды?

Они собираются среди верхних слоёв почвы над естественным гидробарьером (обычно это глина). Уровень их постоянно меняется, достигая пиковых значений весной или осенью. Можно выделить следующие опасные факторы высокого УГВ.

• Влага, контактируя с фундаментом, разрушает его и образует в конструкциях грибок и плесень.
• Фундамент не может удержать влагу, и подвальные и цокольные помещения здания наполняются водой.
• При высоком УГВ нельзя просто залить опалубку бетоном. Нужны свайные технологии или сборные конструкции из ж/б блоков, что увеличивает расходы.

Определяем уровень грунтовых вод.

Для замеров нужна осень или ранняя весна, до начала строительства. Надо поступить следующим образом:

• Сначала выкапывается яма глубиной 3 м диаметром 1 м и защищается от атмосферных осадков.
• После того, как собралась вода, замеряем глубину. Если она меньше двух метров, то на грунтовые воды можно не делать поправку при строительстве фундамента.
• Если больше – нужно выбрать надёжный фундамент, защитить его при помощи дренажной системы и сделать гидроизоляцию подвала.

Глубина промерзания почвы и УГВ.

Сочетание этих факторов способствует морозному пучению грунта, что часто приводит фундамент к разрушению. Поэтому надо учесть следующее:

1. При нахождении грунтовых вод ниже глубины промерзания грунта фундамент рассчитывается только с учётом стеновых нагрузок.
2. При высоком УГВ закладку фундамента делают на превышающих уровень промерзания глубинах. При этом монтируют систему дренажа для отвода влаги.
3. При проектировании надо учесть, что в местах устройства дренажа почва может просесть, поэтому должен быть запас глубины (0,5 – 1 м)

Выбор конструкции фундамента.

При высоком и постоянном УГВ нужно провести глобальное осушение участка, построить дренажные канавы и сделать гидроизоляцию подвала. Типы фундаментов при высоком уровне грунтовых вод нужно выбирать с максимальным распределением по площади.

Фундамент из монолитной плиты.

Его называют сплошным фундаментом, т. к. он представляет собой большую плоскую ж/б «подушку», на которой равномерно распределён вес всего дома. При смещении грунта в любом направлении плита не теряет устойчивости. Недостаток – большая стоимость.

Свайный фундамент.

Оптимальный вариант для участков, имеющих плывуны и повышенный УГВ. Применяют винтовые, железобетонные, бутонабивные и прочие типы свай. В грунт их вбивают или вкручивают до упора в твёрдый слой. Наземная часть свай объединяется балками в жёсткую конструкцию, которая выдерживает большую нагрузку. Недостаток – подвальные помещения соорудить невозможно.

Ленточный фундамент.

Это замкнутая ж/б полоса, которую заливают под несущие стены здания. В частном строительстве он является самой распространённой опорной конструкцией. Для этого типа фундамента для защиты от грунтовых вод делают песчано-гравийную подушку. Применяют только при периодическом повышении УГВ при наличии наружной гидроизоляции.

Устройство фундамента на «плавающей» подушке.

Такой фундамент считается оптимальным вариантом основания в домах при высоком УГВ. Его устройство состоит из следующих этапов:

• Сначала монтируют кольцевую дренажную систему.
• Выкапывают траншею или котлован соответствующих размеров. С помощью виброплиты уплотняется дно. Для плит хватит высоты 40 см, высоту ленты над поверхностью почвы определяют строители, исходя из конкретных условий.
• Из утрамбованного песка формируют «плавающую» подушку толщиной 50 см, постепенно, слой за слоем делая засыпку траншеи.
• Чтобы не проседал мелкий грунт, поверх подушки настилают геотекстиль или другую долговечную водонепроницаемую ткань.
• Далее насыпается и утрамбовывается 15-20 см щебня, а затем настилают рубероид.
• Внутри траншеи или котлована из пиломатериалов монтируют опалубку, которую усиливают брусками, подпирающими смонтированные щиты.
• Устанавливают армирующую сетку. Монолитные плиты армируют двумя рядами арматуры (марка А-3, сечение 12 мм) и размером ячейки — 20/20 см. Вертикальные прутки нарезают и крепят в шахматном порядке в зависимости от выбранной толщины плиты, соблюдая следующее правило: нижняя и верхняя сетки должны отступать от подошвы плиты и верха опалубки на расстояние 5-7 см.
• Ленту фундамента армируют из такой же арматуры. Делают каркас из 4-х рядов продольных прутьев, связанных друг с другом через каждые 40 см поперечными стержнями.

При заливке монолитной плиты надо воспользоваться миксером и закончить работу в течение одного дня. В период созревания бетона его защищают от размывания дождём и пересыхания. После снятия опалубки нужно обмазать стороны фундамента гидроизоляционным составом.

Для повышенных уровней грунтовых вод оборудование сильного фундамента может стоить в несколько раз дороже обычных оснований. Отклонение от норм строительства фундамента и применение дешёвых вариантов рано или поздно приведут к серьёзным проблемам.

Какой фундамент нужен для дома, если грунтовые воды близко.

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:

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.

Высокий уровень грунтовых вод и устройство фундамента ниже УГВ.

Один из вариантов обустройства фундамента.

Основная функция фундаментного основания – принять и распределить нагрузку сооружения. При решении вопроса о выборе типа фундамента учитывают особенности почв и уровень грунтовых вод или УГВ. Прочный фундамент при высоком уровне грунтовых вод на участке требует больших затрат на его устройство, и может доставлять много проблем.

На самом деле, очень часто застройщикам приходится сталкиваться с водами, залегающими достаточно близко к поверхности. Чаще всего эта проблема усугубляется присутствием глины в составе почвы.

В такой ситуации едва ли возможно устройство подвала, так как фундамент будет подвергаться значительному давлению сил, вызванных пучением грунта. Заложение оснований в условиях близко находящихся грунтовых водах потребует соблюдения определенных правил, способных максимально уменьшить воздействие этого неблагоприятного фактора.

Вредное влияние высокого УГВ.

Скважина для определения уровня грунтовых вод.

Поскольку основным составляющим любого фундамента является бетон, то следует рассмотреть вопрос вредного влияния вод на этот материал. Если говорить по существу, то разрушающее воздействие на бетон осуществляют не сами близко расположенные воды, а соли и прочие химические вещества, растворенные в ней. У строителей существует термин «цементная бацилла», которая разрыхляет застывший раствор и вызывает его расслоение. Очень часто можно зрительно оценить начавшееся разрушение основания: появление налета, пятен или затхлый запах.

Уже на этапе подготовки котлована возникают некоторые сложности: из-за поступающей воды размывается дно, существенно снижая несущую способность грунта. В этом случае, обустройство фундамента придется начинать с заложения дренажной системы и отведения вод. В противном случае, неизбежны деформации залитого основания и просадки.

Восходящая суффозия – это процесс вымывания минеральных соединений из грунта, который можно наблюдать на строительном участке с высоким показателем УГВ. Для того чтобы минимизировать опасное воздействие суффозии на фундамент здания, необходимы комплексные работы по осушению места застройки.

Есть еще один способ избежать воздействия опасных факторов – применение свайных технологий или сборных конструкций из блоков из железобетона. Минус их использования – увеличение расходов на закладку фундамента при близко расположенных водах.

Как самостоятельно определить УГВ.

Самостоятельное определение уровня грунтовых вод.

Выявить, какой уровень вод на участке можно, обратившись в соответствующие городские организации, но можно выполнить измерение своими силами. Для этого нужно осенью или весной произвести следующие измерения:

• подготовить яму с размерами: глубина – 3 метра, ширина – 1 метр;
• накрыть ее полиэтиленом для защиты от возможных осадков;
• спустя некоторое время произвести замер глубины набравшейся воды;
• при показателе глубины менее 2 метров, можно сделать вывод, что УГВ на участке умеренный и не требует дополнительных мероприятий при устройстве фундамента.

При показателе вод ниже двух метров, придется выбирать более надежный тип фундамента, выполнять устройство дренажной системы и производить гидроизоляционные работы.

Соотношение УПГ (уровень промерзания грунта) и УГВ.

Снижение уровня грунтовых вод с помощью дренажной системы.

В соответствии с требованиями СНиП: если показатель УГВ меньше УПГ, то нет необходимости принимать в расчет тип почвы. Фундамент в этом случае рассчитывается только на нагрузку возводимого дома.

Однако при возведении сооружения на почвах смешанного типа, песчаных, глинистых грунтах и супесях, и при обнаружении высокого уровня вод, основание закладывается на глубину ниже уровня промерзания. В такой ситуации устройство дренажной системы является обязательным.

Кроме того, дается поправка на УГВ: от 0,5 – 1,0 метра в большую сторону. Такое увеличение обусловлено установившейся практикой строительства. И она же исключает возможность устройства основания ленточного типа в силу его затратности.

При высоком показателе грунтовых вод необходимо учесть очень вероятное оседание слабых почв при выполнении дренирования.

Если возможны сезонные подтопления, предпочтительно использование железобетонных конструкций с заглублением свай ниже уровня предполагаемой эрозии.

Технология постройки фундамента.

Конструктивные особенности фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

После подготовки котлована с учетом глубины залегания фундамента, строительная площадка, отведенная под его возведение, осушается и выравнивается. Для этого подготавливается ров глубиной в 0,3 метра и шириной в 0,2 метра с отступом от периметра в 0,5 метра. Эта канава будет служить для скапливания и дренирования. Устройство основания в грунтовых водах недопустимо ввиду размывания раствора, а, следовательно, и ослабления плиты. Далее выполняют следующие работы:

1. Грунт на участке уплотняется и выполняется бетонная подготовка. Укладывается слой бетона до 25 мм. Он выровняет плоскость и позволит начать работы по гидроизоляции.
2. После застывания раствора, его накрывают внахлест двойным слоем рулонных гидроизоляционных материалов (рубероид), которые затем крепят битумом.
3. Производится монтаж сетчатой арматуры под заливку. Толщина плиты может колебаться от 15 до 30 см, но, чем толще она будет, тем лучше фундамент будет выполнять свою непосредственную функцию.
4. По окончании заливки и полного отвердевания бетона, начинается процесс укладки блоков. После окончания этого процесса, получается своеобразный монолитный колодец.
5. Выполняется защита от воздействия близко расположенных грунтовых вод.

Рассмотренный выше тип устройства фундамента один из самых дорогих, но бесспорно, один из самых надежных.

Послойная защита фундамента.

Способы изоляции фундамента при высоком УГВ.

Существуют три типа послойной защиты оснований, которые успешно решают вопросы по защите от близко залегающих грунтовых вод:

1. Битумные мастики с добавками каучуковых и полимерных компонентов – дают возможность получить гладкий, влагонепроницаемый слой. Его часто применяют при строительстве частных домов с жилым подвальным помещением.
2. Смеси на основе цемента – по характеристикам ничем не отличаются от предыдущего типа. Они хорошо отвердевают, создавая влагостойкий слой. Однако в сравнении с мастикой, они менее пластичны и при вибрации могут подвергаться растрескиванию, и снижать характеристики.
3. Специальные битумные пленки или пленочная гидроизоляция. Ими поочередно в три слоя проклеивается весь фундамент.

Теперь рассмотрим, какой тип фундамента возможно делать при высоком показателе грунтовых вод.

Монолитная плита и свайное основание.

Это вид сплошного основания, равномерно распределяющий вес всей строительной конструкции. Несмотря на хорошую устойчивость при смещениях грунта, имеет один весомый минус – высокая стоимость материалов и работ.

Это хорошее решение для регионов, где грунтовые воды расположены близко, или, если имеются плывуны. Для его устройства применяют различные типы свай: буронабивные, железобетонные и прочие.

Столбы ввинчиваются или забиваются в твердые слои почвы, а их наружная часть соединяется балками. В результате получается жесткая конструкция, способная переносить значительную нагрузку. Недостаток этого типа – невозможность строительства дома с подвальной частью.

Ленточный тип фундамента.

Эскиз правильного обустройства фундаментного основания.

Этот вид представляет собой железобетонную ленту, которую можно делать под несущие стены. При строительстве индивидуальных домов данный вид наиболее распространен.

Если делается такая опорная конструкция, то для его защиты производится устройство подушки из смеси гравия и песка. Однако следует принимать во внимание, что его можно делать только с хорошей внешней гидроизоляцией и, только если повышение уровня вод отмечается время от времени.

Фундамент на «плавающей» подушке.

Какой вид лучше выбрать? При высоком уровне вод и в случае, если они находятся близко к поверхности, такой вид основания — самый надежный. При выборе такого типа фундаментного основания необходимо:

• выполнить монтаж дренажной системы;
• подготовить котлован/траншею нужных размеров;
• уплотнить дно при помощи виброплиты на высоту 40 сантиметров;
• если делать ленту над поверхностью, то высота ее будет определяться по месту строительства;
• выполнить устройство «плавающей» подушки. Песок в траншею засыпается послойно, с поэтапной утрамбовкой каждого. Высота готовой подушки должна быть не ниже 50 сантиметров;
• полученное основание выстлать водонепроницаемыми материалами;
• выполнить засыпку щебнем (до 20 см) и хорошо утрамбовать;
• поверх уложить слой рулонной гидроизоляции;
• из щитов или пиломатериалов собирать прочную опалубку. Бетон – тяжелая смесь, и если конструкцию не укрепить брусками и распорками, возможна ее деформация;
• выполнить армирование в два слоя с размерами ячеек 20х20, соблюдая отступы от подошвы и верха опалубочной конструкции примерно на 5 см;
• делать армирование ленты из той же арматуры. Для этого устраивается каркас из продольных прутков, перевязанных с поперечными элементами через 40 см;
• заливку бетона лучше делать при помощи миксера. Это позволит рабочим выполнить ее за один день;
• учесть требования по уходу за отвердевающей плитой, увлажнять или укрывать ее, не допуская пересыхания или размывания осадками;
• после окончательного застывания раствора, разобрать опалубку;
• обработать фундамент гидроизоляционной смесью.

Устройство сильного основания при высоком УГВ может обойтись застройщикам в несколько раз больше обычных фундаментов. Однако если отступать от требований при его возведении, на выходе можно получить некачественное основание, а затем и проблемы со всем домом.

Рекомендация: Хорошая большая обзорная статья, из нее вы узнаете общее понятие о том как построить фундамент при высоком уровне грунтовых вод. Для начала вам нужно прочесть и понять эту статью. А потом, если вы НЕ ХОТИТЕ построить бракованный фундамент и выкинуть свои деньги, то вы должны обратиться за советом к профессиональному специалисту.

Фундамент на пучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод: возможные варианты

Содержание статьи

• 1 Что такое пучение грунта и как оно возникает
• 2 Какие грунты представляют опасность
• 3 Какие типы фундаментов можно использовать
  • 3.1 Заглубленные и мелкозаглубленные
  • 3.2 Незаглубленные (плита и лента)
  • 3. 3 Свайные

Основной проблемой при возведении фундаментов становятся неудовлетворительные характеристики грунта. Фундамент на пучинистых грунтах — распространенное явление на всей территории России. Пучение крайне опасное явление, которое может привести к значительным повреждениям несущих конструкций здания. Пред постройкой необходимо разобраться, что такое морозное пучение, и что нужно сделать, чтобы предотвратить его появление в почве.

Что такое пучение грунта и как оно возникает

Морозное пучение грунта — это изменение его структуры. Возникает явление при одновременном воздействии на почву воды и минусовых температур. Если описывать проблему в физическом смысле, то нужно обязательно упомянуть об уникальном свойстве самой распространенной на земле жидкости, которое в этом случае играет против фундамента дома.

Схематичное изображение действия сил морозного пучения.

Вода — единственное вещество на планете, которое при замерзании не уменьшается в объеме, напротив, лед имеет больший объем, чем жидкость при той же массе. При высоком расположении грунтовых вод в зимний период в почве происходит процесс замерзания, при этом грунт увеличивается в объеме, приподнимая подошву фундамента и оказывая дополнительное давление на стенки.

Какие грунты представляют опасность

Классификация оснований приведена в ГОСТ 28622-2012. По таблице 1 этого нормативного документа выделяют пять групп почв в зависимости от степени склонности к появлению пучения:

• не склонные к пучению;
• слабо пучинистые;
• средне пучинистые;
• сильно пучинистые;
• чрезмерно пучинистые.

Главным критерием при разделении является относительная деформация образца для испытаний при морозном пучении. Чтобы понять, какие типы грунтов могут вызвать проблемы, рекомендуется ознакомиться с таблицей.

Важно! Деление грунтов на пучинистые и непучинистые носит условный характер, т. к. при насыщении водой любой грунт будет пучинистым, потому что при замерзании расширяется именно вода, а не сам грунт.  Но разные грунты по разному склонны к накоплению и капиллярному подсосу влаги. Например глина способна подтягивать воду вверх до 2-х метров, поэтому при уровне грунтовых вод (УГВ) ниже подошвы фундамента менее чем 2 м, грунт около фундамента может быть очень влажным.

Песок же подтягивает влагу значительно хуже глины (20-30 см) поэтому его часто используют для подушки и обратной засыпки, но тут таится другая опасность. Если делать подушку и обратную подсыпку в глинистом грунте, то при попадании воды в песок она будет скапливаться в нем как в ванной, т.к. глина медленно пропускает влагу. Вода может попасть в песок либо при плохой отмостке и отсутствии ливневки, либо при внезапном поднятии УГВ весной или осенью. Чтобы этого избежать необходимо делать качественную систему водоотведения – ливневку и дренаж.

Перед строительством потребуется провести геологические исследования и определить тип почвы на участке. Для этого работу выполняют способом отрывки шурфов или ручного бурения в условиях возведения фундамента. Признаки грунтов различных типов приведены в ГОСТ «Грунты. Классификация». При этом также определят водонасыщенность грунта.

Пучинистость грунтов совместно с высоким уровнем грунтовых вод диктуют условия по глубине заложения фундамента. Глубина заложения определяется по нормативным документам для каждого отдельного региона. В последней редакции СП «Основания зданий и сооружений» вычисляется по формуле в зависимости от многих показателей.

Совет! Если нет желания разбираться в расчетах, можно воспользоваться СНиП «Строительная климатология и геофизика», в приложении которого есть карты для определения глубина промерзания. Этот документ на данный момент не действует, но для частного строительства можно пользоваться им в качестве рекомендаций.

Проектирование и устройство фундаментов на пучинистом основании выполняется с учетом пункта 6.8 СП «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений».

Какие типы фундаментов можно использовать

Для пучинистых грунтов самое важное — глубина заложения и уровень воды. Именно в зависимости от них подбирается фундамент. Можно привести несколько наиболее распространенных вариантов для различных случаев.

Заглубленные и мелкозаглубленные

Если УГВ расположен достаточно глубоко (более 1,5 м) применяют ленточные и столбчатые фундаменты. При этом контролируют, чтобы отметка подошвы находилась на расстоянии не менее 50 см от воды в глинистой почве. Если говорить о водонасыщенных грунтах, то глубина закладки для глин, суглинков, супесей и мелких песков не менее промерзания, а для крупнообломочных — любая (для заглубленных зависит от высоты подвала, для мелкозаглубленных от 0,5 м). Можно также выбрать плитный фундамент мелкого или глубокого заложения.

При этом для предотвращения появления сил морозного пучения и подтопления конструкций необходимо предусмотреть следующие мероприятия для фундамента:

• Подсыпка. Под подошву ленты или отдельных столбов предусматривают слой сыпучего материала. Он станет дренирующим и разравнивающим элементом. В качестве материала для создания применяют щебень, гравий, крупный или средний песок. Иногда строители в целях экономии предлагают использовать в качестве подсыпки шлак. Этот материал характеризуется низкой стоимостью, но может привести к негативным последствиям: усадки, опасность для здоровья человека. Толщина подсыпки зависит от характеристик грунта, в среднем составляет 30-50 см.
• Гидроизоляция фундамента. Для ленточного в обязательном порядке потребуется вертикальная обмазка битумом или обработка другими материалами, укладка рулонной изоляции по обрезу фундамента (например рубероида) и отмостка, которая предотвратит попадание дождевой и талой воды.
• Дренаж. Он устраивается по периметру здания на 30-50 см ниже отметки подошвы фундамента. Труба укладывается не дальше, чем на расстоянии 1 метр от конструкции.

При закладке ниже глубины промерзания опорам не потребуется утепление, для мелкозаглубленных оно необходимо.

Незаглубленные (плита и лента)

Если УГВ приближен к поверхности, но глубина расположения более 50 см, используют плитные основания и незаглубленные ленточные фундаменты. Важно помнить, что не зарытая в землю лента может устраиваться только для небольших строений и применять ее требуется с крайней осторожностью. Незаглубленные столбчатые опоры использовать нельзя, ввиду их низкой несущей способности.

При этом важно позаботится об утеплении фундамента, поскольку он не защищен от морозов слоем почвы. Для заливки ленточного фундамента можно применять опалубку из пенополистирола. Этот элемент не снимается после заливки и служит теплоизоляцией. Для утепления фундаментных плит используют экструдированный пенополистирол, который от обычного отличается более высокой прочностью.

Для обеспечения надежности можно заменить часть грунта на участке на грунт с достаточными прочностными характеристиками. Если имеющийся на участке грунт неустойчивый, можно сделать подсыпку. При этом сложно рассчитать, какое количество материала потребуется, его добавляют до тех пор, пока основание не станет устойчивым, не вытиснится лишняя влага, а сыпучий материал не перестанет уходить в почву.

Свайные

Если УГВ расположен ближе, чем на 50 см от поверхности земли, стоит отказаться от незаглубленных фундаментов в пользу свайных элементов. Возможно два варианта, первый из которых наиболее трудоемкий. Заключается метод в том, что на площадке выполняют временное водопонижение и заглубляют ниже глубины промерзания буронабивные сваи. Второй вариант — винтовые сваи. Это более простой способ. Винтовые сваи также применяют для болотистых участков местности, на которых невозможно применение других типов оснований.

Одним из вариантов буронабивных свай могут стать элементы по технологии ТИСЭ. Это сваи с уширенной нижней частью (напоминают гвоздь со шляпкой вниз). Уширение предотвратит выдергивание под действием сил морозного пучения и увеличит несущую способность.

Какой бы тип фундаментов не был выбран все необходимые действия при глинистых грунтах и высоком уровне подземных вод нужно сделать одновременно и в полном объеме. Только комплекс этих мероприятий позволит предотвратить повреждение фундамента, заложенного выше глубины промерзания при пучинистой почве.

Высокий уровень грунтовых вод и другие решения для фундаментов

Что делать, если фундамент находится ниже уровня грунтовых вод, как исправить смещенные фундаменты и т. д.

Фундамент ниже уровня воды

Когда в траншее скапливается вода, автор рекомендует положить на дно опалубки крупный булыжник и уплотнить его вниз в грязь. Грязь и вода могут заполнить промежутки между камнями, но контакт между камнями обеспечит опору. Обязательно используйте жесткую бетонную смесь при заливке фундамента.

Когда вы работаете в районе с высоким уровнем грунтовых вод в сезон дождей, вы иногда обнаруживаете, что грунтовые воды проникают в вашу траншею. Если поток достаточно медленный, чтобы вы могли откачивать воду, не возвращая ее обратно, то это лучшее решение.

Найдите ближайших подрядчиков по плитам и фундаментам, которые помогут с фундаментом.

Вы можете поместить бетон в воду толщиной до 1 дюйма – бетон в 2,5 раза тяжелее воды и вытесняет воду. В этом случае вы можете утолщать фундамент, потому что нижняя часть бетона может впитать немного воды и быть немного слабее, чем обычно.

Но если почва рыхлая и пористая, а вода и почва продолжают возвращаться в траншею, когда вы откачиваете воду, используйте крупный заполнитель для создания траншеи. Для этого лучше всего подойдет крупный камень или булыжник диаметром 2 или 3 дюйма.

Когда вы формируете фундамент, поместите достаточно большой камень во влажную, грязную зону, чтобы подняться над уровнем грунтовых вод. Вдавите камень в грязь, затем залейте фундамент. Крупный заполнитель позволяет навозу заполнять поры, но пока все куски камня соприкасаются друг с другом, камень может передавать нагрузку.

Магазин железобетонных изделий от ведущих мировых производителей.

Если камень уложен в опалубку так высоко, что основание становится слишком тонким (толщиной менее 4 дюймов), поместите поперечную арматуру для его усиления, как показано на рисунке (убедитесь, что основание имеет достаточную толщину, чтобы покрыть сталь на не менее 3 дюймов).

Фиксаторы неправильного расположения фундамента

Иногда трудно разместить фундаменты в траншее, поэтому подрядчики часто видят стены, которые не находятся в центре фундамента. Фундаментная стена должна быть расположена правильно, чтобы поддерживать дом, конечно, поэтому она была размещена не по центру фундамента.

В хорошем несущем грунте я бы не стал слишком беспокоиться об этом фундаменте из-за нагрузок, возникающих в простом деревянном каркасном доме. Полная ширина основания в любом случае не требуется для поддержки нагрузок; вы можете залить стену прямо по краю фундамента и при этом иметь достаточную поддержку. Однако, если вы начинаете заходить за край и стена выступает за основание сбоку или на конце, то вы начинаете прикладывать вращательную силу, на которую основание не рассчитано. В этом случае стоит подумать о привлечении инженера. (Если ваши почвы относительно мягкие, риск еще выше.)

Меня как инженера попросили порекомендовать решения в случаях, когда фундамент уложен так, что стена после заливки выходит за его пределы. Мои предложения отличаются для сильных почв, чем для средних или ниже средних почв. В грунтах с несущей способностью более 4000 фунтов на квадратный фут я предлагаю проводить земляные работы рядом с основанием и под ним и засыпать в пространство уплотненный крупный гравий. Этого должно быть достаточно, чтобы поддержать стену. Если в стене есть шпоночный паз, заделайте его, а если из фундамента выступает сталь, отрежьте его. Просверлите отверстия и эпоксидную смолу в основании, чтобы связать стену с основанием, а затем сформируйте и отлейте стену.

Неправильно установленный фундамент привел к смещению стены фундамента от центра. Если почва очень крепкая, это может не привести к проблемам. Однако, если фундамент находится на более слабом грунте, автор рекомендует его закрепить.

В крепких грунтах ошибку в расположении фундамента можно исправить, уложив гравий для поддержки стены (сбоку). В более слабых грунтах автор рекомендует заливать усиленный фундамент рядом с существующим фундаментом (боком), соединенным дюбелями, залитыми эпоксидной смолой в сторону существующего фундамента. Обязательно заполните все выемки в фундаменте и отрежьте все существующие стальные дюбели, которые не будут входить в стену.

В более слабых грунтах необходимо усилить саму основу сталью и бетоном. Выкапывайте, как и раньше, но вместо гравия просверлите боковую часть фундамента и вставьте в него стальные дюбели из эпоксидной смолы, а затем залейте бетоном, чтобы расширить фундамент до нужной ширины.

Перекрытие мягкого места

Если опалубка слишком легко погружается, возможно, почва слишком мягкая. Для локализованных слабых мест автор рекомендует расширить основание. Во влажных, грязных местах он рекомендует утрамбовывать большие булыжники в грязь, чтобы обеспечить опору 9.0003

На некоторых участках иногда встречаются мягкие пятна на хорошей в остальном почве. Вы обычно обнаруживаете такие пятна, когда вбиваете колья в форму опоры, вы ударяете по колу, и он почти исчезает с одного удара. Может быть, есть слой мягкой глины, который поднимается со дна старого озера под углом и просто пересекает вашу траншею в одном или двух местах. Если кол легко погружается под давлением руки, есть повод для беспокойства.

Связанный: Несущая способность грунта

Если фундамент необходимо расширить для повышения несущей способности, его также следует укрепить или углубить. Слишком широкий неармированный фундамент может треснуть близко к стене, перегружая грунт под ним. Кодексы говорят, что без армирования толщина фундамента должна быть не меньше расстояния, на которое он выступает рядом со стеной. В качестве альтернативы автор рекомендует поперечный (крестообразный) стержень № 4 на расстоянии 12 дюймов.

Возможно, вам придется выкопать слабину и сделать более глубокий фундамент, а затем залить более высокую стену. Или вам, возможно, придется проткнуть мягкий материал, чтобы получить представление о хорошем материале. Другой вариант — выкопать мягкую почву и заменить ее уплотненным гравием или низкопрочным бетоном, также называемым тощей засыпкой.

Но во многих случаях расширение фундамента является самым простым решением. Если у вас есть 16-дюймовая опора, увеличение ее до 32 дюймов удваивает вашу опорную поверхность, делая опору пригодной для почвы с половиной емкости.

Связанный: Размеры основания

Если вы увеличиваете ширину основания, код также требует увеличения толщины. Это связано с тем, что слишком широкий и недостаточно толстый фундамент будет испытывать силу изгиба, которая может привести к растрескиванию бетона. Предполагается, что выступ фундамента с обеих сторон стены не превышает глубины фундамента. Так, например, основание шириной 32 дюйма под 8-дюймовой стеной должно иметь толщину не менее 12 дюймов. Однако вместо этого вы можете усилить фундамент поперечной сталью (идущей в поперечном направлении, а не вдоль фундамента). В большинстве жилых помещений стержень №4 на высоте 12 дюймов. будет достаточно для фундаментов толщиной 8 дюймов и шириной до 4 футов. Сталь должна быть размещена примерно в 3 дюймах от нижней части фундамента.

Несмотря на то, что многие подрядчики делают это, одна вещь, которая не поможет вам перекрыть слабое место в почве, — это добавление большего количества стали вдоль длинной длины фундамента. В такой ситуации вставлять больше продольной стали в фундамент — пустая трата времени и денег. Если вы собираетесь добавить продольную сталь, поместите ее там, где она будет полезна: в стене, а не в фундаменте. Точно так же, как 2×12 на ребре намного прочнее, чем 2×4 на плоскости, сталь в верхней и нижней части 8-футовой или 9-футовой стены выполняет гораздо больше работы, чем сталь, помещенная в тонкую маленькую опору. Стена с двумя перекладинами № 4 вверху и двумя внизу может без проблем охватывать небольшую мягкую область.

Сталь в стене имеет больший эффект, чем сталь в фундаменте. В стене стальные стержни находятся на расстоянии почти 8 футов друг от друга, а в фундаменте — всего в нескольких дюймах друг от друга; чем больше расстояние, тем лучше эффект.

Фундаменты для прыжков — изменение высоты бетонного основания

Довольно часто короткая стена примыкает к высокой стене, особенно на севере, где в большинстве домов есть полноценные подвалы, а в гаражах — короткие морозостойкие стены. Кодекс требует непрерывных фундаментов во всех точках. Но эта часть кодекса восходит к тем временам, когда фундаменты в основном делались из бетонных блоков, а не из литого бетона. Кирпичные фундаментные стены не имеют реальной несущей способности, поэтому при изменении высоты их приходится снимать. Бетонные стены, с другой стороны, могут быть усилены сталью для перекрытия проемов. Это означает, что опоры могут быть прерывистыми, переходя от 4 футов к 8 или 9 футам.-футовая высота. Более короткая стена может охватывать расстояние.

Бетон должен быть соответствующим образом армирован. Типичная ситуация в доме, где 4-футовая морозоустойчивая стена гаража должна иметь пролет 4 фута или меньше и соединяться с основным фундаментом, требует двух стержней № 4 вверху стены и двух стержней № 4 внизу. Сталь должна выступать на 3 фута в основную стену и на 3 фута в более короткую стену за точкой, где начинается фундамент.

Прерывистые фундаменты прекрасно подходят для бетонных стен, которые могут быть усилены, чтобы выдерживать нагрузки. В типичной ситуации, когда стволовая стена гаража примыкает к основной стене подвала, можно справиться, укрепив короткий участок стены, перекрывающий проем, двумя стержнями № 4 вверху и внизу, заходя на 3 фута в каждый примыкающий участок стены над фундаментом. . Это решение ограничено максимальным пролетом 4 фута и максимальным изменением высоты 5 футов. Если стены расположены под прямым углом, арматуру необходимо согнуть соответствующим образом.

Для этой детали фундаменты формируются и отливаются как обычно. Когда вы формируете стены, дно форм должно быть закрыто куском дерева там, где формы проходят над пустым пространством. В стране термитов эту древесину нужно сдирать, когда формы отрываются.

Проблемы высокого уровня грунтовых вод | Инженер по благоустройству грунта

Ричард Гернант, PE, наш ведущий инженер-конструктор Geopier ^® в Айове, делится методами управления высокими уровнями грунтовых вод, которые включают в себя элементы улучшения грунта, построенные из материалов с открытым или свободно дренируемым заполнителем.

Обезвоживание, также известное как осушение строительных объектов, представляет собой процесс удаления грунтовых или поверхностных вод со строительной площадки. Обычно это делается перед раскопками фундамента, что помогает снизить уровень грунтовых вод и обеспечить сухую и стабильную рабочую среду. Но это только одна часть уравнения планирования строительства для проектов с высоким уровнем грунтовых вод или плохим состоянием почвы.

В районах с неглубоким уровнем грунтовых вод, таких как многие районы Айовы, уровень воды можно ожидать от трех до пяти футов от поверхности. Тем не менее, также может быть вероятность высокого уровня воды или состояния взгромождения воды во время сезонных колебаний или аномально сильных дождей. В других штатах различные почвенные условия, такие как глинистые почвы, прослоенные водоносными песчаными пластами или карманами, также могут создавать риск неожиданного просачивания воды.

Мы разрабатываем наши решения по улучшению грунта, основываясь на высоком уровне воды, отмеченном в геотехническом анализе участка, а не на состоянии грунтовых вод, наблюдаемом во время измерений в скважине или испытаний конусным пенетрометром. Общий геотехнический проект и план строительства должны учитывать другие методы управления просачиванием до, во время и после улучшения грунта.

Вот дополнительные методы, которые следует учитывать для обеспечения долгосрочной стабильности вашего фундамента.

Использование заполнителя открытого грунта

Во многих случаях, даже при установке армирующих элементов ниже уровня грунтовых вод, армирующие элементы Geopier могут быть изготовлены быстро с очень небольшим влиянием инфильтрации воды во время установки. Однако в некоторых водоносных грунтах можно использовать временную обсадную трубу для контроля притока воды до тех пор, пока не будут установлены опоры.

После установки элементы будут работать по назначению. Однако в некоторых случаях вода не может контролироваться обсадной колонной или может возникнуть риск просачивания через армирующие элементы Geopier. Мы можем решить эту проблему с помощью элементов Geopier, изготовленных из материалов с открытым или свободно дренируемым заполнителем , которые столь же прочны и позволяют воде течь своим обычным путем.

Уменьшение восходящего давления

Это решение с использованием заполнителя разрыхленного типа также помогает снизить риск восходящего давления и просачивания, которые могут разрыхлить плотно уплотненный заполнитель в верхней части свай и ослабить основной грунт. Это самый простой способ сохранить основание для строительства фундаментной подушки.

Теперь, если сваи сооружены из хорошо просеянного или менее проницаемого заполнителя, а площадка испытывает восходящее давление и гидравлический поток, подрядчик может устранить проблему, удалив верхние шесть-двенадцать дюймов хорошо просеянного материала и заменив его. с открытым материалом. Это дополнительный шаг, который должен будет выполнить подрядчик, но в большинстве случаев он стабилизирует поверхность до возведения фундаментной подушки.

Другой проблемой при строительстве фундамента является постоянное просачивание воды в котлован, который может оставаться открытым для непогоды в течение нескольких дней или недели. В дополнение к обезвоживанию, успешным методом защиты земляного полотна во время строительства фундаментной подушки является установка земляного мата, который в основном представляет собой бетонный раствор толщиной порядка 2-4 дюймов. Земляной мат защитит армированный грунт фундамента от поверхностных вод и создаст хорошую рабочую поверхность для установки подушки фундамента.

Важно установить земляной мат как можно скорее после земляных работ на земляном полотне, чтобы избежать поверхностных дождей или просачивания, которые могут размягчить несущие грунты, усиленные улучшением грунта. Если земляной мат не установлен своевременно и в котловане образовались водоемы, может потребоваться удаление шести-восьми дюймов земляного полотна и его замена материалами с открытым грунтом и/или более толстым грунтовым матом.

Рытье траншей и откачка

В качестве дополнительной передовой практики для сохранения сухого участка земляных работ, особенно когда вода имеет высокий потенциал попадания в выемку, можно устроить траншею по периметру площадки с насосами для отвода воды до тех пор, пока построен фундамент.