Но надо понимать, что на бетон негативно влияет не сама вода, а растворенные в ней соли и различные химические вещества. Они проникают в тело бетона, где взаимодействуют с цементом или наполнителями, разрывая их связи между собой. Отсюда и появление всевозможных налетов, темных пятен и неприятных запахов.
Варианты строительства фундамента на глинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод
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.
В первом случае в качестве опор используются стальные изделия в виде свай различной длины, которые ввинчиваются в грунт ручным или автоматизированным способом. Во втором — опоры изготавливаются из той же бетонной смеси, которая используется для заливки несущей ленты.
Опасность грунтовых вод
Если установлено, что на земельном участке высокий уровень грунтовых вод, это не повод отказываться от строительства, просто нужно правильно и с соблюдением всех норм спроектировать фундамент и выбрать нужный тип основания.
Чем они опасны?
Грунтовые воды залегают выше грунта, который не пропускает воду, чаще всего это глина и находится в верхних слоях круглогодично, меняя свой уровень в зависимости от насыщения осадками.
Такие воды могут воздействовать на основание и на окружающий грунт следующим образом:
- При заморозках вода, которая находится в верхних слоях земли, замерзает и образуется вспучивание земли вокруг и под фундаментом. Тем самым он сдавливается и может деформироваться.
- При обильном насыщении грунта водой происходит размывание почвы под фундаментом и возможно проседание некоторых участков, западание углов, что приводит к трещинам и расхождению стен.
- Грунтовая вода проникает в цокольное или подвальное помещение, является средой для развития плесени и грибка.
Как определить их уровень?
В связи с этим, перед строительством основания необходимо определить уровень грунтовых вод на участке. Существует множество способов такой диагностики, но самый эффективный из них – это бурение разведывательных скважин.
Такой метод чаще остальных применяется в разведывательных мероприятиях для определения глубины залегания грунтовых вод.
Выполняется он следующим образом:
- Определяется место, рядом с которым будет расположено само здание.
- Бурится скважина, диаметром не менее 300 мм.и глубиной около 3 метров. Если нет бурой установки или ручного бура, можно выкопать яму.
- Некоторое время необходимо понаблюдать за поведением воды в скважине, предварительно защитив ее от осадков. Если вода поднялась выше 2 метров, то это означает о высоком уровне грунтовых вод.
Все разведывательные работы лучше всего производить в периоды, когда почва перенасыщена влагой, как правило, это осень или ранняя весна.
Глубина промерзания почвы
Так же важным фактором является глубина промерзания почвы, в разных регионах она отличается. Например, в районах крайнего севера существуют участки «вечной мерзлоты», грунт там не предназначен к земледелию, так как остается мерзлым круглый год.
Если уровень грунтовых вод выше чем глубина промерзания почвы, то это может привести к вспучиванию и выдавливанию фундамента. В таком случае обязательно стоит провести осушение участка или проложить дренажную систему для отвода лишней воды.
Выбор фундамента при высоком уровне грунтовых вод
При выборе типа основания нужно учитывать множество факторов:
- Какая нагрузка будет на основание, материал из которого будут возводиться несущие стены.
- Планируется ли размещение цокольного этажа в доме.
- Глубина промерзания почвы.
- Высота грунтовых вод во время паводка, и за какое время они приходят в норму.
Существует несколько вариантов устройства фундамента при повышенном уровне грунтовых вод:
- Площадка из монолитной плиты, является наиболее надежным сооружением, но и имеет высокую стоимость. Такой вид основания может быть организован как на верхних слоях грунта, так и в глубине. Если в здании планируется цокольный этаж, частично или полностью углубленный в почву, то в таком случае монолитная плита располагается в плотных слоях грунта на глубине 2 – 2,5 метра. Иногда монолитная плита располагается на сваях, что дает дополнительную гарантию крепости дома. По периметру, ниже самой плиты необходимо проложить дренажную систему, чтобы предотвратить проникновения воды в подвал.
- Ленточный фундамент. Наиболее распространённый тип основания, применяемый в частном домостроении. Используется только при сезонном или периодическом повышении грунтовых вод, и в случае если их уровень ниже уровня промерзания почвы. Ленточный фундамент расположен на верхних слоях грунта, выполнен из железобетона, который заливается непосредственно в форме основания. Важно правильно рассчитать предполагаемую нагрузку на бетон, чтобы при дальнейшем строительстве и эксплуатации избежать растрескивания, проседания и разрушения основы дома. При устройстве ленточного фундамента, подвального помещения в здании быть не должно.
- Фундамент на сваях. Один из самых надежных видов устройства основания. Для его строительства используют металлические, винтовые, бутонабивные, железобетонные и другие виды свай. Для их монтажа определяется точная глубина пролегания твердого грунта и забивается столб опоры. Можно также выбрать не готовое железобетонное изделие, а выполнить заливку его самостоятельно, выкопав или пробурив скважину определенной глубины, связав металлическую арматуру в виде столба и залив в полученную форму бетонный раствор. Далее все сваи связываются в монолитную конструкцию путем заливания ростверка. Такие опоры равномерно распределят нагрузку он здания между собой и не дадут фундаменту «всплыть». Сейчас часто используются заливные столбы со сферическим расширением у основания, такая конструкция позволит устоять зданию во время сезонных подвижек почвы и в случае пучения грунта при заморозках.
Существует так же фундамент на плавающей подушке. Он основывается на нескольких, утрамбованных слоях песка, щебня и гравия от мелкого к крупному, с применением геотекстиля в качестве прослойки. Такой вид основания появился сравнительно недавно, но уже стал часто использоваться в малоэтажном строительстве.
Для всех видов основания обязательным условием является гидроизоляция. Это защитит фундамент от воздействия грунтовых и атмосферных вод и предотвратит их проникновениевнутрь помещения. Ее можно выполнить, используя гидроизоляционные материалы на основе битума, резины или жидкого стекла.
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.
Выбор типа фундамента при высоких грунтовых водах
Если вам попался участок с высокой грунтовой водой, необходимо серьезно отнестись к выбору фундамента. Даже если проведены мероприятия по осушению и дренажу. Возможные конструкции и их нюансы рассмотрим в таблице.
| Тип | Плюсы | Минусы | Возможность устройства подвала |
|---|---|---|---|
| Ленточный | Использование для зданий любой планировки и размеров | Трудности при земляных работах, гидроизоляция, откачка воды | Да |
| Свайный | Низкая стоимость, простота монтажа, не нужна гидроизоляция | Сложность расчета при больших зданиях | Нет |
| Плитный | Сопротивление нагрузкам, надежность | Дороговизна | Нет (если плиту не заглублять на высоту подвала) |
Рассмотрим все конструкции подробнее.
Ленточные фундаменты
Применение ленточных конструкциях в условиях высокой влажности требует гидроизоляции и применения других мероприятий. Необходимо перекрыть возможность просачивания влаги в подвал, защитить арматуру и бетон в фундаменте от агрессивного воздействия. Для этого работы проводят таким образом:
- Перед строительством необходимо рассмотреть возможность устройства дренажной системы. Это существенно упростит работы. Для этого после рытья траншеи на ее дно с наружной стороны укладывают дренажный трубопровод и засыпают слоем песка.
- Если при рытье траншея заполняется водой и это мешает проведению работ, используют помпы для откачки.
- Независимо от того, применяется ли дренаж или нет, применяют песчаную подушку.
- Дно траншеи или котлована застилается слоем гидроизоляционного материала. Для этого лучше применять рубероид. Пергамин не обладает достаточной жесткостью для такого применения.
- После укладки выстраивают опалубку для монолитного бетона или устанавливают фундаментные блоки. Заливка бетона проводится до заполнения траншеи водой или после ее откачивания.
- Для вертикальной гидроизоляции применяют как рулонные, так и мастичные материалы. Смешивать несколько разных материалов нежелательно. Внешняя сторона ленты полностью обмазывается мастикой или обклеивается рубероидом.
Траншея засыпается грунтом и утрамбовывается. Ленточный фундамент позволяет устроить в здании подвал, но он также требует гидроизоляции. Дно котлована выстилается рубероидом и засыпается песком. Так как гидроизоляция не дает полной гарантии, важно перед строительством оценить необходимость подвала в таких сложных гидрогеологических условиях.
Стена защищается слоем гидроизоляции по верху фундамента.
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.
Плитный фундамент
Плита – один из самых надежных типов фундамента. Основное ее достоинство заключается в том, что она обладает максимальной площадью подошвы, а это значит, что даже на суглинке с R около 1 кг/см 2 можно рассчитывать на отсутствие проблем с устойчивостью и усадкой сооружения. Вместе с тем, плитный фундамент можно возводить даже при высоком УГВ и при внушительной ГПГ. Зимой при промерзании почвы фундамент вместе с домом будет подниматься, при потеплении – опускаться. Оттого его еще называют «плавающим» фундаментом.
Свайные фундаменты возводят в тех случаях, когда на небольшой глубине обнаруживают грунт с лучшими, чем у суглинка характеристиками сопротивления на сжатие. Актуальна закладка таких опор для небольших домов, срубов, каркасных построек, бань и т.д., когда нагрузка будущего сооружения позволяет экономически обосновать применение свай. Имеется в виду требуемое их количество. По этому поводу рекомендуем ознакомиться с информацией, представленной в данной статье.
А может быть все-таки лента?
Часто дома на суглинке строят на ленточном основании. Можно строить мелкозаглубленный ленточный фундамент (очевидная экономия), либо заглубленную ниже ГПГ конструкцию. Последний вариант чаще всего выбирают при строительстве дома с подвалом. Он наиболее материалоемкий и оттого не самый дешевый. В целом, армированные бетонные ленты целесообразно строить в ситуациях, когда при геологоразведке выяснилось, что пласты грунта залегают равномерно по всей стройплощадке. В таких ситуациях можно рассчитывать на отсутствие серьезных неравномерных деформаций при его пучении.
Основная проблема при строительстве дома на пучинистых грунтах (в том числе и на суглинках) заключается в том, чтобы возвести фундамент, адекватно воспринимающий увеличение объема грунта в холодную пору года. Причина, по которой все это происходит – увлажнение грунта. Поэтому при высоком уровне грунтовых и поверхностных вод необходимо устроить дренаж фундамента. Лучше всего задуматься над этим вопросом еще на этапе строительства фундамента – так затраты будут меньше, да и эффективность дренажной системы будет значительно выше.
Когда проблема увлажнения грунта решена, не лишним будет обеспечить дополнительную его теплоизоляцию по периметру дома. Это делается для того, чтобы уменьшить глубину промерзания почвы, тем самым сведя риск пучения грунта к нулю.
