Главная › Фасад

01.01.2020

Какой фундамент лучше для почвы с высоким уровнем грунтовых вод?

Фундаменты при высоком уровне грунтовых вод

Вода в грунте — это опасное для фундамента явление. Начинать бороться с ним нужно еще на стадии проектирования дома. В первую очередь стоит провести геологические исследования, которые определят уровень расположения влаги. Какой фундамент подойдет при высоком уровне грунтовых вод, зависит от определенной отметки.

Геологические исследования в частном строительстве выполняют вручную. Для этого откапывают ямы глубиной на 50 см ниже предполагаемой отметки фундамента или используют метод ручного бурения на ту же глубину. Важно, чтобы на расстоянии полуметра от подошвы здания не было скопления влаги. Испытания рекомендуется проводить в весенний период (когда уровень воды самый высокий) в низине участка.

Опасность грунтовых вод

Фундамент при высоких грунтовых водах становится конструкцией, которая постоянно подвергается негативным воздействиям. Влага в грунте приводит к такому явлению как морозное пучение — увеличение почвы в объеме под наружными стенами здания. При этом центральная часть дома остается в прежнем положении. Неравномерные деформации — основная причина трещин по стенам.

Промерзание станет проблемой и для материала фундамента. Чаще всего конструкция изготавливается из бетона. Влага попадает в поры подземной части здания и замерзает там. Вода при замораживании увеличивается в размерах. Это свойство отличает ее от любого другого вещества на планете. При этом давление внутри структуры бетона увеличивается. Весной конструкция оттаивает — давление уменьшается. Такое постоянное расшатывание внутренних связей в бетоне приводит к его разрушению.

Грунтовые воды на участке могут вызывать коррозию материалов, если в них содержаться щелочи или кислоты. Особенно опасно это явление для бетона. Арматура при заливке защищается слоем бетона толщиной 2—3 см, что предотвращает ее повреждение.

Расположение УГВ на расстоянии 3 м и более от поверхности

Эта ситуация наиболее благоприятна. При таком раскладе событий возможно строительство зданий с подвалом без каких-либо специальных мероприятий. В качестве опорной части применяют заглубленный ленточный фундамент. При залегании на участке глинистых грунтов (глина, суглинок, супесь) требуется выполнить ряд мероприятий по предотвращению морозного пучения при возможном поднятии влаги в весенний период и при обильных осадках:

опирание подошвы ниже глубины промерзания (определяется отдельно для каждого населенного пункта);
вертикальная гидроизоляция стен подвала битумом или оклеечными материалами (рубероид, линокром, гидроизол);
подсыпка под подошву фундамента песка (средней или крупной фракции), щебня или гравия толщиной 30—50 см;
устройство дренажа в уровне подошвы.

Расположение УГВ на расстоянии 1,5 м и более

В качестве фундамента при высоком уровне грунтовых вод рекомендуется использовать незаглубленную ленту или плиту. Ленточное основание подойдет при строительстве на прочных грунтах. Для непрочных почв используют плитный вариант. Для небольшой постройки разрешается применять столбы. Глубина заложения опорной части дома назначается в пределах 70—100 см.

При возведении ленточного фундамента мелкого заложения на глинистых грунтах, нужно предусмотреть защиту от морозного пучения. Для этого используют комплекс мероприятий:

укладка дренажа в уровне подошвы по периметру дома;
подсыпка из непучинистых материалов (песок, щебень, гравий);
утепление наружной поверхности ленты и утепленная отмостка.

В качестве материала для утепления рекомендуется выбирать экструдированный пенополистирол (пеноплекс). Он долговечен, устойчив к механическим воздействиям и влаге.

При необходимости устройства подвала и заглубленного фундамента, требуется предусмотреть надежную гидроизоляцию. Чтобы помещение оставалось сухим, предусматривают следующие мероприятия:

наружная гидроизоляция (например, рулонным материалом с использованием защитного экрана);
внутренняя гидроизоляция (штукатурная, проникающая);
использование для заливки стен подвала бетонов с низкой влагопроницаемостью (не ниже W8).

Также обязательной мерой станет дренажная система по периметру здания и ливневая канализация для отвода дождевой и талой воды.

Расположение УГВ на расстоянии 0,5 м и более

В этом случае устройство подвала — очень затратное мероприятие. Настоятельно рекомендуется отказаться от него. При залегании горизонта вод на расстоянии 0,5 м от поверхности применяют незаглубленные типы фундаментов:

Первый вариант практически не используется из-за низкой несущей способности. Незаглубленная лента подойдет только для небольших хозяйственных построек из легких материалов. Сюда относятся деревянные и каркасные конструкции. Лучше использовать Т-образное сечение фундамента (с уширением в нижней части), поскольку оно обладает большей несущей способностью по сравнению с прямоугольным.

При необходимости построить большой дом, выбирают плиту. Ее толщина и армирование назначаются в зависимости от этажности здания и материала, из которого изготовлены стены (дерево, легкие бетоны, кирпич). В этом случае придется позаботиться об утеплении конструкции, поскольку фундамент ничем не защищен от губительного действия холода. Хорошим решением станет утепленная шведская плита (УШП), для защиты которой используется экструдированный пенополистирол или обычный пенопласт. Пеноплекс дороже пенопласта, но он также обеспечит гидроизоляцию конструкции.

Технология предполагает наличие трех способов укладки теплоизоляции одновременно:

под плитой;
вертикальная по периметру плиты;
утепленная отмостка.

Чтобы предотвратить морозное пучение и повысить несущую способность основания, выполняют замену грунта. Для этого используют средний или крупный песок, гравий или щебень. Можно смешивать материалы (песчано-гравийная смесь). В среднем толщина подушки назначается 30—50 см. Но если почва на участке слабая, то подсыпку укладывают до тех пор, пока она не перестанет уходить в грунт и не вытеснит лишнюю влагу.

Расположение УГВ ближе, чем на 0,5 м

В этой ситуации использование незаглубленных фундаментов невозможно, поскольку не выполняется условие: УГВ должен располагаться на 50 см ниже опирания фундамента. Единственным решением станут сваи. Они различаются по технологии изготовления, способу погружения и материалу.

Чаще всего используются железобетонные и металлические сваи. Наиболее популярным вариантом стали винтовые элементы из стали. Они позволяют выполнять работы даже на сильно заболоченном участке без дополнительных мероприятий. Такой тип фундаментов относят к не дорогим и наименее трудозатратным, но он применим только для каркасного или деревянного дома: металлические сваи не обладают большой несущей способностью. Самый распространенный диаметр винтовых свай — 108 мм. Шаг и глубину подбирают в зависимости от нагрузки.

Железобетонные элементы в частном строительстве изготавливают буронабивным методом. Одним из подвидов таких свай стали элементы по технологии ТИСЭ. Они особенно актуальны при предотвращении морозного пучения, поскольку имеют уширение в нижней части и предотвращают выдергивание.

Буронабивной тип основания подойдет для зданий из любых материалов. Основной недостаток — сложность изготовления. Такой фундамент при высоком УГВ требует временного водопонижения на период строительства, что ощутимо повышает финансовые и трудовые затраты.

Для соединения отдельных опор в единую конструкцию по обрезу свай монтируют ростверк. Он может быть:

деревянным (деревянный или каркасный дом);
железобетонным;
металлическим.

Последние два варианта преимущественно используют при возведении кирпичных и бетонных зданий.

Высокий уровень грунтовых вод и устройство фундамента ниже УГВ

Основная функция фундаментного основания – принять и распределить нагрузку сооружения. При решении вопроса о выборе типа фундамента учитывают особенности почв и уровень грунтовых вод или УГВ. Прочный фундамент при высоком уровне грунтовых вод на участке требует больших затрат на его устройство, и может доставлять много проблем.

На самом деле, очень часто застройщикам приходится сталкиваться с водами, залегающими достаточно близко к поверхности. Чаще всего эта проблема усугубляется присутствием глины в составе почвы.

Читать еще: Что можно использовать для пароизоляции стен?

В такой ситуации едва ли возможно устройство подвала, так как фундамент будет подвергаться значительному давлению сил, вызванных пучением грунта. Заложение оснований в условиях близко находящихся грунтовых водах потребует соблюдения определенных правил, способных максимально уменьшить воздействие этого неблагоприятного фактора.

Вредное влияние высокого УГВ

Поскольку основным составляющим любого фундамента является бетон, то следует рассмотреть вопрос вредного влияния вод на этот материал. Если говорить по существу, то разрушающее воздействие на бетон осуществляют не сами близко расположенные воды, а соли и прочие химические вещества, растворенные в ней. У строителей существует термин «цементная бацилла», которая разрыхляет застывший раствор и вызывает его расслоение. Очень часто можно зрительно оценить начавшееся разрушение основания: появление налета, пятен или затхлый запах.

Уже на этапе подготовки котлована возникают некоторые сложности: из-за поступающей воды размывается дно, существенно снижая несущую способность грунта. В этом случае, обустройство фундамента придется начинать с заложения дренажной системы и отведения вод. В противном случае, неизбежны деформации залитого основания и просадки.

Восходящая суффозия – это процесс вымывания минеральных соединений из грунта, который можно наблюдать на строительном участке с высоким показателем УГВ. Для того чтобы минимизировать опасное воздействие суффозии на фундамент здания, необходимы комплексные работы по осушению места застройки.

Есть еще один способ избежать воздействия опасных факторов – применение свайных технологий или сборных конструкций из блоков из железобетона. Минус их использования – увеличение расходов на закладку фундамента при близко расположенных водах.

Как самостоятельно определить УГВ

Выявить, какой уровень вод на участке можно, обратившись в соответствующие городские организации, но можно выполнить измерение своими силами. Для этого нужно осенью или весной произвести следующие измерения:

подготовить яму с размерами: глубина – 3 метра, ширина – 1 метр;
накрыть ее полиэтиленом для защиты от возможных осадков;
спустя некоторое время произвести замер глубины набравшейся воды;
при показателе глубины менее 2 метров, можно сделать вывод, что УГВ на участке умеренный и не требует дополнительных мероприятий при устройстве фундамента.

При показателе вод ниже двух метров, придется выбирать более надежный тип фундамента, выполнять устройство дренажной системы и производить гидроизоляционные работы.

Соотношение УПГ (уровень промерзания грунта) и УГВ

В соответствии с требованиями СНиП: если показатель УГВ меньше УПГ, то нет необходимости принимать в расчет тип почвы. Фундамент в этом случае рассчитывается только на нагрузку возводимого дома.

Однако при возведении сооружения на почвах смешанного типа, песчаных, глинистых грунтах и супесях, и при обнаружении высокого уровня вод, основание закладывается на глубину ниже уровня промерзания. В такой ситуации устройство дренажной системы является обязательным.

Кроме того, дается поправка на УГВ: от 0,5 – 1,0 метра в большую сторону. Такое увеличение обусловлено установившейся практикой строительства. И она же исключает возможность устройства основания ленточного типа в силу его затратности.

При высоком показателе грунтовых вод необходимо учесть очень вероятное оседание слабых почв при выполнении дренирования.

Если возможны сезонные подтопления, предпочтительно использование железобетонных конструкций с заглублением свай ниже уровня предполагаемой эрозии.

Технология постройки фундамента

После подготовки котлована с учетом глубины залегания фундамента, строительная площадка, отведенная под его возведение, осушается и выравнивается. Для этого подготавливается ров глубиной в 0,3 метра и шириной в 0,2 метра с отступом от периметра в 0,5 метра. Эта канава будет служить для скапливания и дренирования. Устройство основания в грунтовых водах недопустимо ввиду размывания раствора, а, следовательно, и ослабления плиты. Далее выполняют следующие работы:

Грунт на участке уплотняется и выполняется бетонная подготовка. Укладывается слой бетона до 25 мм. Он выровняет плоскость и позволит начать работы по гидроизоляции.
После застывания раствора, его накрывают внахлест двойным слоем рулонных гидроизоляционных материалов (рубероид), которые затем крепят битумом.
Производится монтаж сетчатой арматуры под заливку. Толщина плиты может колебаться от 15 до 30 см, но, чем толще она будет, тем лучше фундамент будет выполнять свою непосредственную функцию.
По окончании заливки и полного отвердевания бетона, начинается процесс укладки блоков. После окончания этого процесса, получается своеобразный монолитный колодец.
Выполняется защита от воздействия близко расположенных грунтовых вод.

Рассмотренный выше тип устройства фундамента один из самых дорогих, но бесспорно, один из самых надежных.

Послойная защита фундамента

Существуют три типа послойной защиты оснований, которые успешно решают вопросы по защите от близко залегающих грунтовых вод:

Битумные мастики с добавками каучуковых и полимерных компонентов – дают возможность получить гладкий, влагонепроницаемый слой. Его часто применяют при строительстве частных домов с жилым подвальным помещением.
Смеси на основе цемента – по характеристикам ничем не отличаются от предыдущего типа. Они хорошо отвердевают, создавая влагостойкий слой. Однако в сравнении с мастикой, они менее пластичны и при вибрации могут подвергаться растрескиванию, и снижать характеристики.
Специальные битумные пленки или пленочная гидроизоляция. Ими поочередно в три слоя проклеивается весь фундамент.

Теперь рассмотрим, какой тип фундамента возможно делать при высоком показателе грунтовых вод.

Монолитная плита и свайное основание

Это вид сплошного основания, равномерно распределяющий вес всей строительной конструкции. Несмотря на хорошую устойчивость при смещениях грунта, имеет один весомый минус – высокая стоимость материалов и работ.

Это хорошее решение для регионов, где грунтовые воды расположены близко, или, если имеются плывуны. Для его устройства применяют различные типы свай: буронабивные, железобетонные и прочие.

Столбы ввинчиваются или забиваются в твердые слои почвы, а их наружная часть соединяется балками. В результате получается жесткая конструкция, способная переносить значительную нагрузку. Недостаток этого типа – невозможность строительства дома с подвальной частью.

Ленточный тип фундамента

Этот вид представляет собой железобетонную ленту, которую можно делать под несущие стены. При строительстве индивидуальных домов данный вид наиболее распространен.

Если делается такая опорная конструкция, то для его защиты производится устройство подушки из смеси гравия и песка. Однако следует принимать во внимание, что его можно делать только с хорошей внешней гидроизоляцией и, только если повышение уровня вод отмечается время от времени.

Фундамент на «плавающей» подушке

Какой вид лучше выбрать? При высоком уровне вод и в случае, если они находятся близко к поверхности, такой вид основания – самый надежный. При выборе такого типа фундаментного основания необходимо:

выполнить монтаж дренажной системы;
подготовить котлован/траншею нужных размеров;
уплотнить дно при помощи виброплиты на высоту 40 сантиметров;
если делать ленту над поверхностью, то высота ее будет определяться по месту строительства;
выполнить устройство «плавающей» подушки. Песок в траншею засыпается послойно, с поэтапной утрамбовкой каждого. Высота готовой подушки должна быть не ниже 50 сантиметров;
полученное основание выстлать водонепроницаемыми материалами;
выполнить засыпку щебнем (до 20 см) и хорошо утрамбовать;
поверх уложить слой рулонной гидроизоляции;
из щитов или пиломатериалов собирать прочную опалубку. Бетон – тяжелая смесь, и если конструкцию не укрепить брусками и распорками, возможна ее деформация;
выполнить армирование в два слоя с размерами ячеек 20х20, соблюдая отступы от подошвы и верха опалубочной конструкции примерно на 5 см;
делать армирование ленты из той же арматуры. Для этого устраивается каркас из продольных прутков, перевязанных с поперечными элементами через 40 см;
заливку бетона лучше делать при помощи миксера. Это позволит рабочим выполнить ее за один день;
учесть требования по уходу за отвердевающей плитой, увлажнять или укрывать ее, не допуская пересыхания или размывания осадками;
после окончательного застывания раствора, разобрать опалубку;
обработать фундамент гидроизоляционной смесью.

Читать еще: Столбчатый фундамент из бетонных блоков своими руками пошаговая инструкция

Устройство сильного основания при высоком УГВ может обойтись застройщикам в несколько раз больше обычных фундаментов. Однако если отступать от требований при его возведении, на выходе можно получить некачественное основание, а затем и проблемы со всем домом.

Какой фундамент обустраивать при высоком уровне грунтовых вод?

Высокий уровень грунтовых вод на участке доставляет множество проблем застройщику, в первую очередь это касается фундаментных конструкциях. Ведь фундамент при высоком уровне грунтовых вод (УГВ) требует вложения увеличенных средств в его монтаж, при этом существенно усложняется вся технология строительства. Что следует учесть на этапе строительства, чтобы рассчитать все необходимые расходы.

В чем заключается опасность грунтовых вод?

К грунтовым (почвенным) водам относится влага, которая собирается в верхних слоях почвы выше естественного гидробарьера, в качестве которого обычно выступает глина. Уровень этих вод чаще всего непостоянен, максимальных значений он может достигать в весенний (паводок) или осенний (обильные осадки) период.

Основная опасность высокого УГВ заключается в следующих факторах:

Контактируя с фундаментной конструкцией, влага может привести к его разрушению. Кроме того, постоянное подтопление обеспечивает отличные условия для развития различных видов грибка и плесени в стеновых конструкциях. Если рассматривать рубленные или каркасные постройки, то это приводит к гниению древесины в самые короткие сроки.
Если на участке высокий уровень грунтовых вод — фундамент не будет удерживать всю влагу, а это приведет к подтоплению подвальных или цокольных помещений. В некоторых случаях не помогает даже дополнительная гидроизоляция конструкции, приходится сооружать сложную дренажную систему для отвода грунтовых вод от постройки.
Еще один осложняющий фактор относится к технологии возведения фундаментов в таких условиях. В большинстве случаев не представляется возможным заливки фундамента бетонов, чаще всего приходится прибегать к сборным конструкциям из железобетонных блоков или применять свайные технологии.

↑

Как определить уровень грунтовых вод

Прежде чем начинать строительство необходимо определить уровень грунтовых вод на участке. Выполнять это следует в момент максимального водопритока (осень или ранняя весна). В некоторых случаях просто ведут наблюдение за уровнем воды в колодце, имеющимся на участке.

Но решая, какой делать фундамент, если близко грунтовые воды, на данную информацию все-таки опираться не стоит. Дело в том, что традиционно колодцы устанавливаются в местах с максимальным водопритоком, поэтому полученная информация может искажаться благодаря этому фактору.

Поэтому правильным будет определить УГВ следующим образом:

На участке выкапывается яма глубиной около 3 метров, при этом ее сечение не должно быть меньше 1 квадратного метра. Чтобы не выполнять глупую работу, рекомендуется устраивать такой разведочный шурф в месте будущей выгребной ямы или котлована под септик.
Полученная яма должна быть защищена от атмосферных осадков, ее необходимо надежно накрыть.
Через несколько дней, после того как в яме появилась вода и уровень ее установился, необходимо замерять расстояние от поверхности до зеркала.
Если вода не поднимается выше двух метров, то при строительстве этот фактор можно не учитывать.
Если же уровень воды существенно превышает эту отметку, тогда стоит готовиться к дополнительным затратам и выполнению существенного объема работ.

↑

Связь между УГВ и глубиной промерзания почвы

Выбирая фундаменты при высоких грунтовых водах, следует учитывать и глубину промерзания грунта. Ведь именно общее воздействие этих двух факторов вызывает так называемое морозное пучение грунта. Находящаяся в почве влага под воздействием отрицательных температур превращается в лед, при этом существенно увеличивается ее объем, что и приводит к сдвижкам грунта. Возникающие при этом усилия способны в некоторых случаях даже разрушить фундамент.

Строительные нормы и правила предлагают следующие варианты разработки проектов и выполнения работ с учетом суммы этих двух факторов:

В случае, когда грунт промерзает на глубину меньшую чем УГВ, то данные факторы можно не учитывать. Расчет конструкции фундамента выполняется только на основании данных о нагрузке от стеновых конструкций здания.
При наличии высокого уровня почвенных вод на различных типах грунта необходимо выполнять закладку фундамента на глубину, превышающую уровень промерзания. При этом необходимо выполнить комплекс мероприятий по отводы влаги от конструкции, для этого монтируется система дренажа.
При проектировании стоит придерживаться следующего правила — необходимо принимать УГВ с определенным запасом (0,5-1 метр), как показала практика, достаточно часто вода может подниматься выше среднего уровня, особенно в период весенних паводков. Кроме того следует учитывать и возможность проседания почвы в местах устройства дренажных систем.

Отвод грунтовых вод от фундамента должен осуществляться в соответствии с разработанным проектом, выполнение работ без четко разработанного плана не принесет ощутимых результатов.

Фундаменты свайного типа

Наиболее оптимальным вариантом для таких условий считается фундамент свайного типа. На практике применяют железобетонные, буронабивные, винтовые и другие типы свай. С их помощью можно смонтировать фундамент не только на участках с высоким уровнем почвенных (грунтовых) вод, но и в заболоченной местности. Достаточно часто такие конструкции применяются и для строительства пирсовых сооружений, и даже зданий на воде.

Выбирая, какой фундамент при высоком уровне грунтовых вод возвести, следует в обязательном порядке рассмотреть возможность применения именно свайной технологии. Именно таким способом можно обеспечить опирание фундамента на устойчивые слои грунта, при этом монтаж не требует выполнения большого объема земляных работ, которые значительно усложняются наличием высокого УГВ.

Стоит учитывать тот факт, что применение свайного фундамента может стать причиной невозможности возведения подвальных или цокольных помещений. Поэтому в частном домостроении нередко применяют и другую технологию возведения фундамента в таких условиях.

Сборный фундамент из блоков

Сразу стоит сказать, данная технология в условиях высокого уровня почвенных вод достаточно дорогостоящая, но во многих случаях она не имеет альтернативы:

В первую очередь необходимо устройство котлована под всей будущей постройкой. Грунтовые воды в этом случае должны постоянно откачиваться, а ограничивают ее доступ при помощи устройства ограждающих конструкций из полимерных и металлических свай специальной формы (замковые соединения). Такая стена может практически полностью прекратить доступ грунтовой воды в котлован.
После осушения котлована выполняется тщательная трамбовка грунта и изготовление подбетонки (бетонная стяжка небольшой толщины, позволяющая выровнять основание).
Любой фундамент ниже уровня грунтовых вод должен быть тщательно гидроизолирован, только это и прокладка дренажных сетей может гарантировать надежную защиту конструкции. На подбетонку укладывают два слоя рубероида или других современных наплавляемых материалов. При этом должен быть оставлен определенный запас, который потом заведется на стены фундамента.
Основание конструкции лучше всего выполнить в виде монолитной железобетонной плиты, при этом следует применять бетон с низким коэффициентом влагопоглощения.
В первую очередь выполняют армирование площадки, диаметр прута, шаг его укладки определяют при помощи расчетов по специальной методике. Соединение арматуры необходимо выполнять только вязкой, применение сварки не допускается.
Плита должна заливаться за один прием, это обеспечит монолитность конструкции. Поэтому лучше всего прибегнуть к доставке на строительную площадку готовой бетонной смеси требуемого типа.
После того как плита основания получит требуемую прочность (период зависит от многих показателей), можно приступать к возведению фундамента из ж/б блоков.
Наружная поверхность фундамента обязательно покрывается обмазочной или рулонной гидроизоляцией.
Перед обратной засыпкой котлована необходимо смонтировать систему дренажа. Наиболее эффективной считается конструкция из перфорированных полимерных труб, гранитного щебня и защитной геотекстильной ткани.

Читать еще: Какую пароизоляцию выбрать для пола в деревянном доме?

Стоимость возведения фундаментов на участках с высоким уровнем грунтовых вод может в несколько раз превышать цену обычных конструкций. Но, к сожалению, альтернативных вариантов данные условия не предполагают.