Фундамент ростверковый при грунтовых водах

Какой нужен фундамент при высоком уровне грунтовых вод

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 фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

Влияние уровня подземных вод на техническое состояние фундамента

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 (различные виды фундамента для частного дома). 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 (фундамент плита — расчет толщины).

Его устройство производится в следующем порядке:

1. Роется котлован глубиной 400-500 мм.
2. Дно котлована тщательно разравнивается, а затем засыпается слоями песка и щебня.
3. Подушка утрамбовывается и гидроизолируется при помощи рулонных материалов.
4. По периметру будущего фундамента монтируется опалубка.
5. Внутри опалубочной конструкции собирается армирующий каркас.
6. Производится заливка бетона.

Толщина фундаментной плиты определяется расчетным путем с учетом особенностей проектируемого здания и геологических характеристик строительной площадки.

Подобная конструкция способствует равномерному распределению нагрузки на грунт.

Но и у нее есть отрицательные стороны:

• возможность применения плитного фундамента ограничена максимально допустимой величиной уклона местности – не более 5 градусов;
• домовладельцу придется отказаться от подвала.

Плавающий фундамент на насыпном грунте при высоком уровне грунтовых вод – наиболее приемлемый вариант, поскольку насыпь, как бы тщательно ее не утрамбовывали, все равно будет слеживаться и оседать.

Свайный фундамент

Свайный фундамент при высоком уровне грунтовых вод в частном строительстве применяют весьма охотно: обходится он недорого, а держит дом надежно даже на торфяниках и заболоченных грунтах.

Сваи заглубляются ниже уровня промерзания почвы – до встречи с плотными и устойчивыми слоями грунта. С проблемой неравномерности распределения нагрузки справляются при помощи ростверков.

Объем земляных работ при установке свай невелик, но в случае использования технологии индивидуального строительства (ТИСЭ), придется предварительно осушать скважины, пробуренные ручным способом.

И этому типу фундамента свойственны недостатки:

• как и в случае с монолитной плитой, невозможно устройство подвала;
• данный вариант не подходит для строительства тяжелых домов: сваи подходят для каркасников или деревянных построек, но кирпичное здание на них не построишь.

Есть еще один существенный минус: не на всяком участке можно применить свайный фундамент – если, например, твердые породы залегают слишком глубоко, от этого варианта придется отказаться.

Ленточный фундамент

От ленточного фундамента при высоком уровне грунтовых вод лучше отказаться. Но не все застройщики прислушиваются к этому разумному совету. В такой ситуации можно воспользоваться мелкозаглубленной монолитной лентой. Такой тип фундамента подойдет для участков, на которых расстояние от поверхности земли до воды составляет метр – полтора.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент подойдет для домов из пенобетона, дерева и других облегченных строительных материалов (какой нужен фундамент для дома из пеноблоков).

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 (как сделать фундамент из фбс 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 (о том, как правильно залить фундамент под дом). 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 бетонной смеси.

Видео о заливке сваи ТИСЭ при высоком уровне грунтовых вод.

Источник

Применение винтовых свай, объединенных бетонным ростверком, в сложных грунтовых условиях

На территории Российской Федерации широко распространены обводненные пучинистые грунты, к которым относятся глины, суглинки, супеси, пылеватые и мелкие пески.

Содержание статьи:

1. Нормативные требования к строительству фундаментов в водонасыщенных пучинистых грунтах

Пучинистый грунт – дисперсный, увеличивающийся в объеме при переходе из талого в мерзлое состояние из-за образования ледяных кристаллов и имеющий относительную деформацию морозного пучения εfh >= 0,01.

Водонасыщенность – это степень заполнения водой объема грунтовых пор. Главная причина возникновения морозного сезонного пучения грунтов – нахождение в их структуре воды, переходящей в твердое состояние (лед) во время сезонного замерзания.

Находящиеся в таких грунтах фундаменты также подвергаются подъему, если действующие на них нагрузки не уравновешивают силы пучения. Поскольку деформации пучения, как правило, неравномерны, подъем фундаментных конструкций также происходит неравномерно, а со временем еще и накапливается. В результате надземные части зданий и сооружений претерпевают недопустимые деформации и разрушаются. Деформациям от пучения особенно подвержены легкие строения (большинство малоэтажных зданий).

В соответствии с нормами проектирования оснований зданий и сооружений глубина заложения фундаментов в обводненных пучинистых грунтах должна приниматься не менее расчетной глубины промерзания. В этом случае подошва конструкции освобождается от воздействия нормальных сил пучения. Однако глубоко заложенные фундаменты имеют развитую боковую поверхность, по которой действуют касательные силы пучения. Эти силы превосходят нагрузки, передаваемые легкими зданиями, в результате чего фундаменты выпучиваются.

Таким образом, материалоемкие и дорогие фундаменты, заложенные ниже глубины промерзания в указанных условиях, не обеспечивают надежную эксплуатацию малоэтажных зданий, построенных на пучинистых грунтах. Приходится осушать грунт или закладывать фундамент на глубину, превосходящую глубину промерзания в 2 раза, что позволяет компенсировать воздействие касательных сил морозного пучения.

Поэтому в таких грунтах часто используют технологию «плавающая плита». Она двигается вместе с домом в зависимости от пучения, сводя к минимуму риск возникновения трещин, просадки и разрушения.

Конструкция плавающей плиты – это армированный бетон, уложенный на слой гидроизоляции, расположенный поверх песчано-гравийной «подушки».

Значительный минус такой конструкции – высокая цена, в которую входит как расходы на материалы (в основном бетона), так и на оборудование, и трудоемкое строительство.

1.1. Бетонный ростверк на винтовых сваях в пучинистом водонасыщенном грунте

Еще один метод для строительства на пучинистых обводненных грунтах объектов ИЖС – винтовые сваи, объединенные мелкозаглубленным монолитным бетонным ростверком, который закладывают на глубине 15, 30, 45 или 60 см от поверхности грунта. Винтовые сваи устанавливаются в грунт так, чтобы нижняя лопасть находилась за границей сезонного промерзания грунта, что:

снижает расход материалов и, соответственно, стоимость строительства;

обеспечивает устойчивость фундамента против действия сил морозного пучения.

Возникающие при морозном пучении усилия (касательные силы морозного пучения), оказываемые на винтовые сваи (за счет их конструктивных особенностей – минимального трения по боковой поверхности), становятся незначительными в сравнении со всеми другими видами свай, например, забивными, буронабивными и т.д. Несущая способность в таком фундаменте обеспечивается прежде всего лопастью, а не трением по боковой поверхности (подробнее о воздействии морозного пучения на разные сваи в статье «Влияние морозного пучения на разные типы винтовых свай»).

Основной принцип конструирования свайно-винтовых фундаментов для зданий, возводимых на обводненных пучинистых грунтах в том, что винтовые сваи служат для восприятия усилий от сезоннопромерзающего грунта основания, а монолитный ростверк объединяет их в единую систему и образует достаточно жесткую горизонтальную основу, которая перераспределяет воздействия от неравномерных грунтовых деформаций.

2. Применение винтовых свай при высоком уровне грунтовых вод

При высоком уровне грунтовых вод (менее 1,5 м от поверхности) стоимость работ по устройству традиционного фундамента возрастает на 50-70%. Это связано с тем, что при рытье котлована, отметка дна которого расположена ниже глубины промерзания и ниже уровня установления грунтовых вод, необходимо выполнять работы по удалению воды из котлована и организации защиты от грунтовых вод. А расположение фундамента традиционного типа ниже расчетной глубины промерзания – обязательное требование действующих нормативных документов (СП22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП»).

Для иных типов фундаментов, например, буронабивных свай, также нужно проводить дополнительные мероприятия, повышающие цену строительства: во время работ необходимо укрепить стенки предварительно пробуренных скважин.

Наиболее рациональный способ решения проблемы высокого уровня грунтовых вод –винтовые сваи. Процесс их установки исключает проведение земляных работ. Готовое свайное поле допускается объединить монолитным ленточным ростверком, заглубленным не более чем на 0,5 м. Эта технология исключает работы, связанные с защитой фундаментов от подземных вод, как на этапе строительства, так и на этапе эксплуатации.

Источник