Фундамент на глине с высоким уровнем грунтовых вод: Фундамент при высоких грунтовых водах

12.08.2023

0 Comment

Содержание

Строительство фундамента при высоком уровне грунтовых вод в Москве

Первым и наиболее важным вопросом при строительстве дома является выбор типа основания. И здесь решающим фактором являются геологические особенности участка, наиболее важные из которых – глубина промерзания почвы и уровень стояния подземных вод (УГВ). Обустройство фундамента при высоких грунтовых водах должно выполняться на основе точных расчетов, иначе его несущая способность может оказаться недостаточной, а затраты на возведение конструкции и ее последующее обслуживание – непомерными.

Чем опасен высокий уровень грунтовых вод для фундамента

Вода – единственное вещество, которое при изменении агрегатного состояния на твердое увеличивается в объемах. В деле застройки эта особенность жидкостей означает, что образующийся лед начинает выталкивать грунт, который, в свою очередь, оказывает воздействие на несущие конструкции. Такое явление называется морозным пучением, а грунты – пучинистыми.

Позвоните нам: +7 (495) 128-64-06 или Закажите звонок

Таким образом, основная задача строительства фундамента, когда близко грунтовые воды – защитить основание от деформаций в холодное время года, так как подвижки фундаментной конструкции могут привести к разрушению всего здания. Не менее неприятными последствиями приближенных к поверхности подземных вод могут стать:

образование плесени и грибка;
подтопление нижних этажей;
появление пятен на стенах;
запах сырости и повышенная влажность в жилых помещениях.

Какой делать фундамент на глинистой почве

Справиться с проблемой морозного пучения и при этом не стать причиной выполнения огромного объема земельных и других строительных работ могут два вида основания: плавающая плита и свайный (с ростверком или без).

Плитный тип фундамента на глинистой почве защищен от сезонных деформаций, поскольку находится на поверхности грунта и движется вместе с ним. В то же время такое основание имеет ряд недостатков, основной из которых – невозможность возведения при уклоне площадки более 5 градусов.

Фундамент при высоких грунтовых водах

Строительство свайного фундамента возможно на участке с неровным рельефом и уклонами, при этом тип почвы особой роли не играет. Такое основание обеспечит хороший уровень стабильности на торфянистом, заболоченном, глинистом и обводненном грунте, какие нередко встречаются в Москве и Московской области.

Позвоните нам: +7 (495) 128-64-06 или Закажите звонок

Свайный фундамент при высоком уровне грунтовых вод

Итак, оптимальный выбор фундамента с высоким уровнем глины – свайный, который может базироваться на буронабивных или винтовых опорах. В первом случае потребуется временное водопонижение на стройплощадке и участие строительной техники, во втором – все работы можно сделать вручную и в максимально короткие сроки. Наиболее надежным базисом на участках с повышенным УГВ считается свайно-ростверковый, который максимально равномерно распределяет весовую нагрузку от стен.

Если вам нужен прочный и долговечный фундамент на грунтовых водах, обратитесь в производственную компанию «ЛТЗ». Наши специалисты исследуют участок застройки, сделают все необходимые расчеты, разработают проект свайного поля и выполнят полный комплекс работ по строительству фундамента, когда близко грунтовые воды. Оставьте заявку на выезд специалиста по телефону или прямо на сайте.

Фундамент при высоком уровне грунтовых вод

На территориях с глинистыми почвами, суглинками, торфяниками, а также вблизи водоемов часто наблюдается высокое залегание грунтовых вод. При проектировании и возведении малоэтажных домов этот фактор является неблагоприятным. Его обязательно следует учитывать при выборе типа фундамента и способа гидроизоляции. Это позволит избежать разрушения основания, подтопления подвала, развития в помещении плесени и грибка.

Грунтовые воды, чем опасны?

Безопасными для любого фундамента являются условия, при которых почвенные воды залегают ниже отметки промерзания грунта. В остальных случаях влага оказывает на конструкцию негативное воздействие:

Грунт, насыщенный влагой, зимой замерзает, что сопровождается его пучением. В результате этого происходит выдавливание мелкозаглубленного фундамента, а у заглубленного может оторваться верхняя плита.
Воды содержат большое количество сульфатов и других химических веществ, которые разрушают бетон. Это можно определить по белому налету на поверхности и расслоившимся участкам.
Цоколь и подвал, даже при наличии эффективной гидроизоляции и дренажной системы, подвергаются высокому риску подтопления.
На таких участках в период весеннего таяния снега образуется застой воды, которая очень медленно уходит.

Какой подойдет фундамент для высокого уровня грунтовых вод?

Если после исследования участка под застройку установлено, что воды находятся вблизи к поверхности земли, то в таком случае исключают закладку мелкозаглубленных фундаментов, обустройство цоколя.

На таких участках рекомендуются следующие типы фундаментных оснований:

Монолитная плита. На ней равномерно распределяется вес постройки, при сдвигах грунта плита остается на месте.
На сваях. Используются буронабивные, винтовые сваи, которые погружают до твердого слоя. Верхняя часть соединяется в цельную конструкцию, которая способна выдерживать высокие нагрузки.
Ленточный. Подходит для зон, на которых УГВ поднимается периодически. Чтобы защитить конструкцию от воды, устраивают песчано-гравийную прослойку.
На плавающей «подушке». Основной тип фундамента для строительства на участках с высоким УГВ. Представляет собой многослойную конструкцию из песка, щебня, геотекстиля и армированного бетона, поверх которой устраивают монолитную плиту.

Как гидроизолировать фундамент от грунтовых вод

Для защиты основания от разрушительного воздействия влаги обязательно обустраивают круговую дренажную систему.

Для гидроизоляции применяют три метода:

Обмазочную. Поверхность фундамента тщательно покрывают несколькими слоями битумной мастики. После застывания образуется гладкое, герметичное покрытие.
Штукатурную. Поверхность оштукатуривают цементно-песчаным раствором, заделывают стыки между блоками, трещины.
Рулонную. Используют специальные пленки или гидроизоляционные мембраны.

Небольшое понижение уровня грунтовых вод может разрушить фундамент дома — ScienceDaily

Еще 2000 лет назад великий римский архитектор Витрувий писал, что для создания устойчивый фундамент для зданий. Новый тезис Гетеборгского университета показывает, что фундаменты из деревянных свай обнаруживают видимые повреждения уже через год, если уровень грунтовых вод снижается.

Многие из старых зданий в Гетеборге были построены на фундаменте из деревянных свай. Пока сваи полностью окружены заболоченной влажной глиной, они очень долговечны, потому что древесина очень медленно разрушается в бескислородной среде. Но если грязь начнет подсыхать, на сваи могут напасть грибы мягкой гнили, которые со временем потеряют свою несущую способность, что может привести к прогрессирующей осадке зданий. Это как раз тема диссертации Джоанны Элам в Гетеборгском университете.

«Я хотел исследовать, насколько быстро новые местные условия грунтовых вод влияют на деградацию древесины в глинистой почве. Мы смогли показать, что грибы мягкой гнили растут только выше уровня грунтовых вод и что бактериальная деградация тем меньше, чем глубже грунтовые воды ровно лежит лес», — говорит Йоханна Элам.

Грибок мягкой гнили нуждается в кислороде

Самыми большими врагами деревянных свай являются грибки мягкой гнили и бактерии. Грибы мягкой гнили могут находиться в скрытом виде на поверхности древесины и в почве и начинают поражать древесину только при контакте с кислородом. После этого деградация деревянной сваи может начаться и снизить ее прочность в течение относительно короткого периода времени — в худшем случае всего за несколько лет. С другой стороны, разложение из-за бактерий занимает несколько сотен лет, несмотря на то, что оно продолжается все время, даже в бескислородной среде.

Джоанна Элам исследовала деревянные сваи и измерила условия окружающей среды под восемью зданиями в Гётеборге. Кроме того, она смоделировала ряд условий грунтовых вод в лабораторных экспериментах, чтобы лучше понять последствия понижения уровня грунтовых вод. В наши дни часто допускается определенное понижение уровня грунтовых вод, так как оно считается безопасным.

Деградация видна через год

«В лабораторных экспериментах я увидел, что деградация уже видна на деревянных сваях через 12 месяцев, когда уровень грунтовых вод был понижен, а окружающая глина больше не была заболоченной. Образцы, взятые из свай под зданиями все удалось избежать гниения, что указывает на то, что уровень грунтовых вод и бескислородная среда сохранялись с течением времени», — говорит Йоханна Элам.

Сегодня часто требуется падение уровня грунтовых вод не более чем на 30 см вокруг строительных площадок. Однако падения уровня грунтовых вод на 30 см может быть достаточно, чтобы серьезно повредить деревянную сваю, если падение происходит в течение длительного периода времени. Наихудшая деградация древесины происходит непосредственно над поверхностью грунтовых вод, хотя кислороду требуется довольно много времени, чтобы проникнуть в высохшую глинистую почву. Некоторые результаты также показывают, что, если грунтовые воды обтекают деревянную сваю, они могут приносить с собой кислород, что вызывает рост грибков мягкой гнили.

«Чтобы защитить древесину, она должна быть либо на 100% влажной, либо на 100% сухой. Поэтому я рекомендую, чтобы раскопки были должным образом запечатаны, чтобы уровень грунтовых вод оставался за пределами раскопанного участка. Это лучше, чем закачивать воду, что рискует увеличить движение воды и тем самым привлечь кислород», — говорит Джоанна Элам.

Советы владельцам зданий от Джоанны Элам:

Перед началом строительства на соседнем участке возьмите образцы существующего деревянного фундамента, чтобы вы могли оценить степень деградации древесины и степень защиты окружающей среды.
Рассмотрите возможность усиления фундамента, если существует высокий риск повреждения из-за осадки.
Если у вас есть подвал с земляным полом, положите пол, чтобы защитить землю от высыхания, а не устанавливайте осушитель или водяной насос. Лабораторные испытания показали, что покрытие поверхности почвы приводит к меньшему высыханию и меньшей деградации древесины.

Название диссертации: Микробная деградация деревянных фундаментных свай в городских условиях — причины и проблемы

City Research Online — Работа фундаментов в условиях повышения уровня грунтовых вод

Моррисон, П.Д.Дж. (1994). Работа фундаментов в условиях поднимающихся грунтовых вод . (Неопубликованная докторская диссертация, Городской университет Лондона)

В последние годы наблюдается повышение уровня грунтовых вод в базальном водоносном горизонте под Лондоном. Результатом этого подъема уровня воды, если бы он достиг равновесного уровня двухсотлетней давности, было бы снижение эффективного уровня стресса в фундаментальных слоях под Лондоном.

Было исследовано влияние такого увеличения порового давления на фундамент из переуплотненной глины. Работа фундаментов из плотной глины во время подъема грунтовых вод была исследована с помощью модельных испытаний центрифуги. Модельные испытания включали в себя сравнение поведения буронабивных свай с разными коэффициентами надежности при нагрузке, свай с разным отношением длины к диаметру основания, сравнение поведения мелкого и глубокого фундамента и влияние различных начальных распределений порового давления. В двух испытаниях были проведены испытания пьезоконуса в режимах низкого и высокого порового давления воды. Трехосное тестирование и численный анализ использовались для предоставления информации для анализа результатов центрифужных испытаний. Основные выводы проекта: Было замечено, что геометрия свайного фундамента (тонкий или неполный) и способ передачи нагрузки от сваи к грунту влияют на осадку сваи относительно поверхности земли во время подъема грунтовых вод. Сваи, которые требуют мобилизации концевой несущей способности при рабочих нагрузках, обычно оседают больше, чем преимущественно висячие сваи той же длины.

Для свай с аналогичной геометрией начальный коэффициент запаса будет влиять на осадку во время подъема грунтовых вод. Сваи с более низкими начальными коэффициентами безопасности оседают больше, чем сваи с более высокими начальными коэффициентами безопасности во время подъема грунтовых вод. Дифференциальные осадки между мелкими и глубокими фундаментами были почти полностью обусловлены осадкой глубокого фундамента по отношению к пучинистой поверхности земли, где на поверхности находился уровень грунтовых вод. Там, где не было стоячих поверхностных вод, как мелководные, так и глубоководные фундаменты оседали относительно поверхности. Вздутие почвы в этом последнем случае было в значительной степени связано с высокой процентной потерей вертикального эффективного напряжения у поверхности по сравнению со случаем, когда существовал взгроможденный уровень грунтовых вод. Было замечено, что несущая способность свайного фундамента уменьшилась в результате подъема грунтовых вод. Было замечено, что базовая мощность, измеренная в условиях сильного дренирования, линейно связана со средним нормальным эффективным напряжением в грунте, как и сопротивление конца конуса пьезоконуса, проведенное при низких скоростях проходки.