Фундамент при високих грунтових водах: вибір підстави, дренаж, рекомендації

1. Як високий рівень грунтових вод впливає на фундамент?
2. Фундамент при високому рівні грунтових вод: поширені помилки
3. Відкрите водозниження при високому УГВ
4. Пристрій дренажної системи при високому УГВ
5. Дренування ділянки з використанням перфорованих труб
6. Етапи робіт по влаштуванню кільцевої дренажної системи
7. Фундамент на «плаваючою» подушці
8. приготування бетону
9. Процес бетонування і гідроізоляції фундаменту

Ідеальними умови для будівництва бувають рідко. Багатьом забудовникам доводиться стикатися з близьким до поверхні грунту рівнем залягання підземних вод. А якщо ситуація ускладнюється великою кількістю глини в складі грунту, то про сухому підвальному приміщенні годі й мріяти: йому доведеться витримувати значний тиск сил неминучого пучения. Фундамент при високих грунтових водах зводиться за правилами, які дозволяють мінімізувати цей несприятливий фактор.

Схема розмітки території під фундамент.

Найскладнішими умовами вважаються ті, коли підземні води розташовуються на точці промерзання грунту. В цьому випадку підошву підстави неможливо заглибити належним чином і знаходиться вона безпосередньо над УГВ. Але і в цьому випадку є вихід: влаштовують «Плаваючий» фундамент , Подушка якого є амортизатором переміщень грунту під час його сезонного пучения. Тип підстави вибирають в залежності від ваги будівлі і інших параметрів. «Плаваючою» можна вибудувати і монолітну плиту, і стрічку, і стовпчасті підставу. Але оптимальним варіантом для болотистих грунтів є основа на гвинтових палях.

Як високий рівень грунтових вод впливає на фундамент?

Для бетону найбільш руйнівні не так самі підземні води, скільки присутні в їх складі різні сольові розчини та інші хімічні сполуки. Комплекс цих компонентів провокує руйнування бетону за допомогою якогось речовини, на мові будівельників назва його звучить як «цементна бацила».

Схема водовідведення фундаменту.

Її дію можна виявити візуально: фундамент розшаровується і на ньому з'являється світлий пухкий наліт, що нагадує гіпс. Крім цього, можливе виникнення цвілі і грибка, жовтуватих розмитих плям, запаху сирості в безпосередній близькості від бетонного моноліту.

При високому рівні ґрунтових вод складності починають виникати на стадії будівництва котловану. Його дно розмивається і втрачає щільність, несуча здатність грунту стає вкрай низькою. Якщо основа встановлювати безпосередньо на неї, просадки і руйнування бетону неминучі. Тому в умовах залягає близько до поверхні грунту УГВ необхідно пристрій дренажної системи і відведення вод в найближче водоймище, накопичувальний колодязь або міські комунікації.

Основною небезпекою при зведенні будинку на ділянці з високим УГВ є висхідна суффозія - вимивання мінеральних складових ґрунту.

Внаслідок цього він втрачає стійкість і його несуча здатність знижується. Тому без необхідного в цих умовах комплексу робіт по осушенню грунту будівництво навіть легкого будівлі стає неможливим.

Фундамент при високому рівні грунтових вод: поширені помилки

Схема пристенного дренажу фундаменту.

Стрічку або плиту з бетону починають укладати в напіврідкий грязьовий склад, попередньо відкачавши основна кількість води. Така підстава має низьку несучу здатність, причинами якої є:

1. Підошва підстави виходить пухкої, що складається їх перемішаних між собою грудок землі і бетону. Це в той час, коли вона повинна утворювати міцну плоску поверхню.
2. Під час безперервної відкачки ґрунтових вод відбувається вимивання цементної складової і моноліт виходить пористим. Така підстава не є надійним і може не витримати запланованого ваги будівлі.
3. При високому рівні ґрунтових вод багато хто бачить вихід в закладці в опалубку сухої бетонної суміші. Але таке рішення помилково, так як в цих умовах неможливе повноцінне перемішування складу і моноліт незабаром почне розшаровуватися.

Відкрите водозниження при високому УГВ

Це один з найбільш зручних для приватного забудовника способів осушення котлованів і траншей під фундамент . Виконується воно за допомогою насоса, що відкачує надлишок грунтових вод. Але незнання технології цього процесу може привести до неприпустимих наслідків. Правила робіт такі:

Схема відводу води в дренажний колодязь.

• потрібно домогтися такого стану грунту, щоб УГВ був на 0,2-0,4 м нижче рівня будівельної дільниці;
• в процесі формування котловану слід укладати перфоровані труби - дрени, за якими буде відбуватися відведення води за межі ділянки;
• як дренуючі найпростіше використовувати недорогі труби діаметром 110 мм з сірого або оранжевого пластика, призначені для монтажу каналізаційних систем;
• грунт виймається таким чином, щоб напрямок струму грунтових вод йшло назустріч лопаті або ковша екскаватора. Якщо робити зворотне, то неминуча його розмивання;
• відкрите водопониження проводиться до перших ознак появи суффозии. Продовження відкачування грунтових вод призведе до його непридатності для того, щоб встановити на ньому фундамент;
• доцільне використання насосів, оснащених автоматикою. На відміну від візуального спостереження за станом ґрунтових вод, відкрите водопониження проводиться більш ефективно.

Важливо: пробиваються з глибини цівки води, що виносять на поверхню частинки грунту і відкладають напливи на зразок лави у кратера вулкана, є першими ознаками суфозії. Причому маса виносяться частинок грунту повинна безперервно зростати. Грунт набуває здатності зсуватися в найнесподіваніший час. Тому відведення води негайно припиняють, а її рівень необхідно підвищити до зникнення ознак суффозии. При проблемах підвищеної складності потрібні рекомендації професіонала по осушенню грунтів.

Пристрій дренажної системи при високому УГВ

Схема конструктивного розрізу дренажної траншеї.

Якщо на будівельному майданчику грунт глинистий, під час робіт по формуванню котловану він поводиться як пісок-пливун. Це ускладнює підготовку ями, в яку буде встановлюватися фундамент. Тому слід заглибити дрени і влаштувати накопичувальний і приймальний колодязі. Тобто зробити дренажну систему, яка повинна включати не тільки комплекс труб, відвідних грунтові води від фундаменту і споруд, а й від ділянки.

Для цього навколо нього викопують меліоративні канави. Грамотно вибудувана мережа з таких траншей відмінно знижує УГВ. Принцип її дії наступний: рідина починає накопичуватися в ній, тому що не зустрічає на своєму шляху опору грунту. Стінки траншей укріплюють дерев'яними або металевими щитами, запобігаючи тим самим зсуви. Але можна і засипати канави гравієм або щебенем. Однак така система в деяких випадках дуже високого УГВ нераціональна і вимагає укладання в траншеї дрен.

Дренування ділянки з використанням перфорованих труб

Пристрій фундаменту на грунтових водах вимагає попереднього осушення ділянки. На відміну від зливової системи глибина закладання труб тут значно більша. Правила робіт наступні:

1. Дрени укладаються на одному рівні з підошвою плити (стрічки) або нижче неї на 20-30 см.
2. При високому рівні ґрунтових вод потрібно не пристінний, а кільцевої дренаж .
3. Розрахункова глибина закладення дрен залежить від багатьох факторів, найважливіший з яких - тип ґрунту на ділянці будівництва.
4. Фундамент повинен бути розташований від труб на відстані, яка розраховується залежно від внутрішнього тертя порід.

Дренажна система в розрізі.

Визначаємо тип ґрунту:

• грунт потрібно взяти з глибини 15-20 см і 90-100 см. Потім зразок слід трохи зволожити і розтерти між долонями, немов скотився. При високому УГВ проби, взяті з глибини, слід спочатку висушити до рівня напіввологу;
• якщо виходить досить пружна «ковбаска», грунт глинистий;
• якщо в процесі розтирання між долонями він тріскається і ламається, це суглинок;
• коли розкочування неможливо через розсипання на невеликі кульки, значить, це супесь;
• грунту з високим вмістом піску не скачуються.

Етапи робіт по влаштуванню кільцевої дренажної системи

1. Визначення схеми розташування труб.
2. Формування траншей шириною до 40 см необхідної глибини. При високому рівні ґрунтових вод рекомендується виконувати роботи поступово, викопуючи не більше 20 м, монтуючи трубопровід і приступаючи до розробки наступних 20 м, засинаючи попередню траншею виймаємо грунтом.
3. Води, у великій кількості заповнюють дно рову, потрібно відкачувати дренажним насосом або помпою.
4. Траншея заповнюється піском на висоту до 20 см. Відсипка утрамбовується.
5. Аналогічним чином виконується гравійна подушка з каменів середньої фракції (можна використовувати щебінь).
6. Між піском і гравієм доцільно прокласти геотекстиль, який запобіжить осипання дрібного грунту і замулювання дренажної системи.
7. На шар щебеню укладається геотекстиль з перетином шматків тканини не менше 15 см.
8. Готуються дрени. Якщо вони заводські і перфорація в них знаходиться тільки з одного боку, то вона повинна бути звернена на дно рову. Далі проводиться укладання і з'єднання труб.
9. Трубопровід накривається геотекстилем.
10. Зворотне засипання починається з піску, який повинен скласти шар товщиною не менше 20 см.
11. Далі траншея заповнюється щебенем або гравієм на висоту 15-20 см.
12. Після цього рів до верху засипається вийнятим перш грунтом.

Вибір і влаштування основи для будинку при високому рівні грунтових вод

Схема стрічкового плаваючого фундаменту.

Одна з небезпек при високому УГВ - великий вміст сульфатів, розчинених у воді. Вони здатні руйнувати бетон, розпушуючи його. Тому в таких умовах будівництва рекомендується використовувати для приготування цементно-піщаного розчину сульфатостійкий портландцемент. Це необхідно незалежно від того, який обраний фундамент. У цьому становить бетонної суміші відсутні речовини, які здатні вступати в хімічну реакцію з містяться в рідині солями і іншими агресивними компонентами.

Якщо рівень грунтових вод знаходиться нижче точки промерзання грунту, але це відстань менше 1,5 м, то закладка основи на супісках і піщаних грунтах проводиться на глибині 0,7-1 м. Якщо на ділянці суглинок, то на розрахунковій точці промерзання або нижче неї на 20-30 см. Останнє вірно і для випадків збігу УГВ і ТПГ (точки промерзання грунту). В умовах важкого грунту (вологої глини) потрібно поступити таким чином: підошву зробити товщі, ніж сам фундамент, а його стінки виконати з невеликим нахилом. Така конструкція має значно кращою стійкістю до бічного тиску грунту, яке виникає в процесі її пучения.

Фундамент на «плаваючою» подушці

Це оптимальний варіант підстави для будинку при високому УГВ. Принцип пристрою однаковий як для монолітних плит, так і для стрічок і паль. Етапи робіт наступні:

Таблиця пропорцій компонентів бетону.

1. Монтується кільцева дренажна система.
2. Своїми силами або за допомогою екскаватора викопується котлован або траншея необхідної глибини і ширини. Фундамент повинен спиратися тільки на статичний грунт, тому дно ущільнюють за допомогою віброплити.
3. Для плит досить висоти 40 см, наскільки буде вище поверхні грунту стрічка, вирішується виходячи з конкретних умов будівництва та побажань забудовника.
4. Формується «плаваюча» подушка, яка повністю складається з утрамбованого піску. Його шар повинен бути не менше 50 см. Весь обсяг засипки відразу не закладається в траншею: роботи проводяться поступово, в кілька шарів, кожен з яких ретельно ущільнюється.
5. Поверх подушки настилається геотекстиль або інша підходяща водопроникна довговічна тканина. Це робиться для запобігання просідання дрібного грунту.
6. Далі відсипається щебінь на товщину 15-20 см. Цей шар аналогічно утрамбовується.
7. Настилається руберойд.
8. З дощок, фанери та інших пиломатеріалів монтується опалубка. Вона встановлюється всередині котловану або траншеї. Для зміцнення стін дерев'яний каркас із зовнішнього боку посилюється укосинами і встановлюються бруски, що підпирають щити.
9. Приступають до пристрою армуючої сітки. Для монолітних плит вона виконується з 2 рядів арматури марки А-3 перетином 12 мм. Осередок сітки - 20/20 см. Вертикальні прутки нарізаються відповідно до обраної товщиною плити. Але для всіх армуючих каркасів існує правило: нижня сітка повинна відстояти від підошви фундаменту на 5 см і бракувати до верху опалубки 5-7 см. Вертикальні прутки завжди встановлюються в шаховому порядку.
10. Армування стрічки виконується з такою ж ребристою арматури перетином 12 мм. Для каркаса потрібно 4 ряди поздовжніх прутків, які зв'язуються між собою поперечними стрижнями через кожні 40 см.

приготування бетону

Схема приготування бетону.

Якщо заливається монолітна плита, доцільно замовити міксер і закінчити роботи по влаштуванню фундаменту за один день. Для бетонної стрічки розчин часто готують самостійно. Правила робіт:

• пісок і щебінь (гравій) повинні бути чистими, без вкраплень бруду;
• оптимальна марка сполучного: М 500 сульфатостійкий портландцемент;
• пропорції: 1 частина просіяного кар'єрного піску і 3 частини сполучного. Гравію або щебеню закладають в 1,5-2 рази більше, ніж піску;
• суміш повинна бути досить вузький, але не текучої;
• для більшої пластичності складу в воду додають спеціальні речовини - пластифікатори;
• для надання бетону водовідштовхувального властивості в розчин можна закласти суху суміш «Пенетрон Адмікс», яка підвищить його міцність на 10-15%;

Процес бетонування і гідроізоляції фундаменту

При самостійної заливці не рекомендується поспішати і викладати в опалубку великі обсяги цементної суміші. Оптимальний варіант - заливати склад пошарово, так як він вимагає ретельного ущільнення. Його виконують, використовуючи відрізок арматури, яким протикається рідкий бетон. Це дозволяє вигнати з нього повітря. Бажано наступний шар заливати тоді, коли попередній схопиться в достатній мірі і утворює досить міцну поверхню.

Після завершення робіт по формуванню стрічки або плити їх потрібно захищати від пересихання і розмивання дощем. Тому в перші дні бетон поливають водою зі шланга, а на ніч вкривають водовідштовхувальним матеріалом.

Коли він остаточно дозріє, опалубку демонтують. Далі все бічні сторони фундаменту обмазують бітумом або іншим гідроізоляційним складом. На поверхні плити або стрічки укладають листи руберойду, який послужить отсечной гідроізоляцією для нижньої обв'язки будівлі.