Строительство фундамента при высоких 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

Фундамент при высоких грунтовых водах: секреты строителей

Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод – это самый важный вопрос, возникающий при строительстве подземной части здания. Он требует правильного ответа, от которого будет зависеть не только комфортность эксплуатации, но и долговечность постройки.

Здесь очень много критериев, которые необходимо учитывать при самостоятельном подборе типа фундамента, и мы постараемся их подробно изложить. Справиться с этой задачей вам поможет и видео в этой статье на тему: «Высокий уровень грунтовых вод: какой фундамент сделать?».

Что нужно учесть при выборе фундамента

Понятие «высокий уровень грунтовых вод» тоже может быть относительным. Если вода находится в двух метрах от поверхности земли, а вы хотите построить дом с подвалом, то это уже помеха для строительства, и реальная угроза подтопления в процессе эксплуатации.

• Подвал при этом можно заглубить только наполовину, либо вообще ограничиться наземным цокольным этажом. Для возведения других построек: летней кухни, времянки, сарая, гаража, такой уровень воды совсем не помеха, если, опять же, в них не будет подвала.
• Но бывают ситуации, когда вода совсем близко к поверхности, и тогда любое строительство становится проблемным. Конечно, существуют различные технологии мелиорации, водопонижения и укрепления грунта. Другой вопрос: «Какой при этом окажется цена объекта?».

Сильно заглублённый ленточный фундамент с высоким уровнем грунтовых вод

• Чтобы не прийти к такому печальному результату, который вы видите на фото сверху, не спешите закупать стройматериалы и начинать производство земляных работ. Прежде нужно правильно оценить гидрогеологическую обстановку на участке.

Если сделать это самостоятельно у вас не получается, обратитесь за консультацией к соответствующему специалисту.

Это поможет сделать правильный шаг в отношении устройства фундамента, и избавит от сожалений по поводу напрасно затраченных средств. А они могут оказаться немалыми, когда речь идёт не о бане или гараже, а о доме.

Отметки УПГ и УГВ

Итак, выбор фундамента при высоком уровне грунтовых вод определяет себестоимость строения. Правильный подход позволит избежать ненужных вложений, в том числе и трудозатрат.

Поэтому, соберите предварительно всю необходимую информацию о своём участке, и только потом решайте, что и как будете строить:

• Выяснить уровень УГВ никакой сложности не представляет, на нашем сайте найдётся не одна инструкция на эту тему (читайте Как узнать уровень грунтовых вод). Что касается уровня промерзания грунта (УПГ), то в каждом регионе он свой.
• Только обратите внимание, что в пределах одного района эти цифры могут различаться, в зависимости от типа грунта. Меньше всего промерзают глинистые почвы. Затем идут мелкие пески, после крупные пески и супеси. На каменистых грунтах уровень промерзания наиболее высокий.
• Показатели УГВ и УПГ нужно обязательно сопоставить, и если окажется, что вода залегает выше уровня промерзания, то грунт подвержен ещё и морозному пучению. Это всегда чревато последствиями, и на представленном примере вы видите, чем это может кончиться. Если есть опасность пучения грунта, нужно подобрать такой вариант устройства фундамента, который будет соприкасаться с ним минимально.

Воздействие морозного пучения грунта на фундамент

• Ленточный фундамент в такой ситуации, вообще, может всплыть. Лучшим решением подобной проблемы может стать дом на сваях – это не самый дешёвый, но зато самый надёжный вариант (см. Грунтовые воды близко: как построить дом на сваях).
  Понятно, что для небольшой постройки типа сарая, никто не станет забивать бетонные сваи. На этот случай есть особая технология: фундаменты Тисэ, и о них мы расскажем в отдельно выделенной главе.
• В южных регионах, где морозов практически не бывает, дома часто строят на мелкозаглублённом или наземном ленточном фундаменте, сделав под его подошвой толстый дренажный слой из щебня и песка. Но, в некоторых районах нет поблизости карьеров, где их можно было бы приобрести по сходной цене.

Доставка песчано-гравийной смеси издалека, сильно повышает себестоимость нулевого цикла, особенно, если толщину отсыпки приходится увеличивать. Гораздо экономичнее обходится столбчатый фундамент, да и соорудить его своими руками не так уж сложно.

Единого рецепта на все случаи жизни, как вы понимаете, нет. Наша задача, рассказать о возможных вариантах, а ваша – сделать правильный выбор.

Фундамент ленточный мелкозаглублённый

Что ни говори, но ленточный фундамент в частном строительстве прочно удерживает пальму первенства. Таких районов, где грунтовая вода подходит прямо к поверхности не так уж много, а если её уровень находится хотя бы на глубине 1-1,5м, то вполне можно сделать мелкозаглублённый фундамент, либо попросту наземный.

• Такой вариант подойдёт не для любого здания – имеет значение и его этажность, и материалы, используемые в строительстве. Ведь есть же разница: строится одноэтажный дом из ячеистого бетона, с деревянным балочным перекрытием, или особняк из кирпича в два-три этажа, с бетонными перекрытиями и каменной облицовкой. Нагрузки тут совершенно несопоставимы, и фундамент должен быть на них рассчитан.

Наземный ленточный фундамент при высоких грунтовых водах

• По стоимости, мелкозаглублённый фундамент обходится дешевле всего. Этому способствует малый объём земляных работ, отсутствие подвала, а значит, экономия на стеновом материале. Для того чтобы построить баню или времянку – это вообще самый лучший вариант.
• Для дома, даже одноэтажного, лучше всё-таки делать заглублённый, хоть и незначительно, фундамент – так гораздо надёжнее. Иногда это даже выходит дешевле, так как отпадает необходимость устройства опалубки. Но это только в том случае, когда не приходится иметь дело с сыпучим грунтом. Для него лучший вариант – это забивные сваи.
• Если грунт достаточно плотный, траншеи в нём получаются ровные, с хорошей геометрией, а их стенки прекрасно служат опалубкой при заливке фундаментов. Просто, чтобы цементное молочко из бетона не уходило в почву, выемки застилают двумя слоями полиэтиленовой плёнки, склеивая стыки скотчем.

Небольшое заглубление ленточного фундамента

• Эта плёнка служит дополнительной гидроизоляцией конструкции, но прежде, чем её застелить, дно траншеи нужно отсыпать слоем песчано-гравийной смеси на 10-15 см. Сделать наружную обмазочную гидроизоляцию такого фундамента невозможно, поэтому добавлять в бетон водоотталкивающую присадку нужно обязательно.

Высота и ширина фундаментной ленты должна определяться расчётом. При этом учитывается тип грунта, вероятность его пучения, предполагаемые нагрузки, климатические условия района, и, конечно же, ландшафт участка, отведённого под строительство.

Виды опалубки

В случае с наличием на участке уклонов или изгибов рельефа, заливать фундамент без опалубки не рекомендуется. Как можно выйти из этой ситуации, и избежать нежелательных земляных работ, ведь демонтировать опалубку в узкой траншее попросту невозможно?

На этот случай, существуют различные варианты несъёмной опалубки: от плоского шифера, до пенопластовых панелей.

Обустройство несъёмной опалубки из пенопласта

• Если исходить не из соображений экономии, а из прочности конструкции, послужить материалом для несъёмной опалубки могут и блоки из керамзитобетона или полистиролбетона. Отлично подойдёт и кирпич: хоть полнотелый, хоть пустотный, хоть бывший в употреблении.
• Эти материалы укладывают в траншею в виде двух параллельных стенок, между которыми устанавливается арматура и заливается бетон. Если блоки или кирпич имеют сквозные пустоты, их укладывают плашмя, так, чтобы бетон мог заполнить свободные полости.
• Таким же способом нередко возводят и стены домов, только армируют их по-другому, а вместо бетона полости заполняют сыпучим или пенным утеплителем. Этот способ называется колодцевая кладка.
• Использовать его в узкой траншее удобнее всего, так как её стенки не дают кирпичу или блокам смещаться. Когда такой фундамент делают в просторном котловане, под него тоже приходится ставить опалубку.

Схема устройства мелкозаглублённого фундамента

Глубина траншеи под фундамент небольшого дачного дома, или другой постройки может составить, к примеру, 40 см. В случае с жилым домом, высота опорной ленты должна быть не менее 70 см, и если уровень грунтовых вод не позволяет заглубить её полностью, верхняя половина фундамента вполне может возвышаться над поверхностью.

Свайный фундамент ТИСЭ

Для того чтобы построить массивное здание на проблемном грунте, лучшего варианта, чем свайный фундамент не найти. Использовать забивные или винтовые сваи – удовольствие дорогое.

Тут требуется специальная техника и бригада специалистов, ведь забить сваи, и срубить их головки на одной отметке своими силами, попросту невозможно.

• Фундамент ТИСЭ при высоком уровне грунтовых вод – наиболее предпочтительный вариант. Он практически вдвое сэкономит стоимость фундаментной части здания, в том числе, и за счёт использования собственных сил.
  Своё название данная технология получила по названию инструмента, используемого для земляных работ. Именно его вы и видите на фото.

Ручной буровой инструмент ТИСЭ

• ТИСЭ – это буровой инструмент, очень похожий на садовый бур. Разница в их конструкции состоит лишь в одной детали. Она представляет собой плуг на вращающемся рычаге, который позволяет расширить нижнюю часть пробуренной скважины. Таким образом, подошва сваи расширяется, увеличивая площадь опоры.
• Так что, загонять на участок сваебой не потребуется – в данном случае всё делается вручную. По своей структуре, фундамент ТИСЭ особо не отличается от обычного свайного фундамента. Он тоже выглядит как свайное поле, с увенчивающим его ростверком, не касающимся поверхности земли.
• Естественно, что эта конструкция так же должна быть просчитана на нагрузки. Сферическое расширение опорной части свай улучшает несущую способность фундамента в целом, что позволяет использовать данный вариант не только для постройки относительно лёгких каркасно-щитовых зданий, но и для домов из кирпича и камня.

Свайный фундамент при высоком уровне грунтовых вод

• Именно эта расширенная часть фундаментного столба обеспечивает ему незыблемую прочность, когда силы пучения грунта выталкивают его на поверхность. Благодаря такой устойчивости, свайное поле может простоять зиму без нагрузки, чего ни в коем случае нельзя допускать при устройстве ленточного фундамента.

Здание, поставленное на фундамент свайного типа, вообще не подвергается сезонной усадке. Для деревянного дома это не столь важно, так как древесина неплохо работает на изгиб.

А вот каменные и кирпичные стены при морозном пучении грунта могут попросту дать трещину от пола до потолка. И это становится проблемой – и несущие конструкции надо ремонтировать, и отделку придётся делать новую.

Некоторые подробности технологии

В процессе проектирования свайного поля, в зависимости от предполагаемых нагрузок, рассчитывают размеры свай и точки их расположения.

Ведь нужно же знать их диаметр и длину, расстояния между ними, вариант расположения, места усиления:

• В среднем, шаг между сваями составляет от 1,5 до 2м. В этих же цифровых пределах находится и глубина их заложения, но она не должна быть меньше отметки УПГ.
  Суть их устройства такова: в пробуренные скважины устанавливается пространственный каркас из четырёх-пяти прутов арматуры Д-12 мм, связанных стальной проволокой.

Армирование фундамента ТИСЭ

• Затем в скважину заливается цементно-песчаная смесь, с соотношением сухих компонентов 1:4. Если это небольшая постройка типа сарая или гаража, можно даже немного сэкономить, положив цемент и песок 1:5. Но когда строится дом, лучше, всё же, не уменьшать количество цемента, и даже сделать соотношение 1:3.
• Просто, для заливки лучше использовать не портландцемент, а гипсоглинозёмистый цемент. При увлажнении, он самопроизвольно расширяется, заполняя в стенках скважины мельчайшие поры.
  Такой цемент позволяет уменьшить расход раствора, который не будет сильно впитываться в грунт – именно его используют буровики для тампонажа скважин.
• Если работать с обычным цементом, нужно использовать опалубку в виде металлической трубы, которая после застывания бетона может быть удалена, либо свёрнутого в трубку куска рубероида. Можно взять и асбоцементные трубы, которые исполнят роль несъёмной опалубки, что вы и видите на фото снизу.

Опалубка под монолитные сваи и ростверк

• Раствор, залитый в скважину, тщательно уплотняют методом штыкования, либо используя глубинный вибратор. При высоком расположении грунтовых вод появляются определённые трудности бетонирования.
  И тут, чем быстрее скважина будет заполнена раствором, тем меньше времени есть у воды, для того, чтобы просочиться в неё. А иначе, придётся откачивать воду насосом.

Для удобства работы, скважины бурят по 4-5 штук. Одновременно их армируют, а потом бетонируют.

Сначала производится заливка и уплотнение расширенных сегментов подготовленных скважин, а затем и их стволов. Что касается бетонирования ростверка, то эта технология аналогична процессу заливки ленточного фундамента.

Виктор Мартович

Работал прорабом, начальник строительно-монтажного участка. Организация работ и осуществление надзора за качеством СМР строительных участков на территории Балаковской АЭС, ведение и сдача исполнительной документации (журналы, акты, кс) закупка материалов, оборудования (исполнение обязанностей инженера по снабжению, инженера по качеству ) . Руководство строительными бригадами (оформление, обучение по охране труда промышленной безопасности ). Виктор окончил учебный центр «Гефест-РОСТ», курсы по программе «Капитальный ремонт зданий и сооружений. Организация работ и строительный контроль.», 2015 Балаковский институт проф.переподготовки и повышения квалификации, Специалист по охране труда, 2012 Пугачевский гидромелиоративный техникум, техник строитель, 2000 проф. училище, бухгалтер, 1996

Источник