Да, вода действительно может размыть фундамент, особенно если речь идет о грунтовых водах или сильных дождях. При постоянном воздействии влаги на землю вокруг фундамента, грунт может потерять свою стабильность, что приводит к просадке или деформации строения.
Кроме того, если дренажные системы не работают должным образом, вода может накапливаться и создавать дополнительное давление на фундамент, что увеличивает риск его повреждения. Поэтому важно своевременно заботиться о drainage и защите фундамента от воздействия воды.
Фундамент и грунтовые воды. Что происходит с фундаментом при напорах грунтовой воды
При небольших напорах грунтовой воды от 0,1 до 0,2 м в котлован, свободный от грунтовой воды, укладывается слой мятой глины толщиной 25 см, выше бетонной подготовки на 10-15 см и производится смазка цементным раствором 1:3 с гидрозитом. Поверх смазки делается цементный или асфальтовый пол.
Наружная поверхность после промазки (в раствор добавляется жидкое стекло) штукатурится на 50 см выше уровня грунтовой воды цементным раствором с гидрозитом двумя слоями по 1, 5 см каждый. За оштукатуренную стену набивается мятая жирная глина слоями по 25 см до уровня на 20-25 см ниже гидроизоляционного слоя стены. Напор грунтовой воды погашается весом бетонной подготовки. Непрерывность изоляции пола и стены в песчаных грунтах достигается устройством пола подвала после возведения стен. В глинистых (связных) грунтах осадка может длиться продолжительное время, а поэтому для непрерывности изоляции устраивается замок из битума с паклей.
При напоре грунтовой воды от 0,2 до 0,8м требуется дополнительная загрузка конструкции пола тяжелым бетоном с объемным весом 2200 кг/м 3 . Это дает толщину загрузки вдвое меньше превышения уровня грунтовой воды над полом подвала. Гидроизоляция пола и стен при напорах от 0,8 до 2м устраивается по предыдущему; количество слоев рулонной изоляции увеличивается до трех; при больших напорах изоляция четырехслойная.
При напоре грунтовой воды более 1,25м железобетонная плита усиливается стальными или железобетонными балками. Фундамент и грунтовые воды связаны, но не всегда, поэтому если правильно выбрать площадку, земельный участок для строительства, для закладки фундамента, то особых проблем со стойкостью фундамента, а в будущем и всего дома проблем не будет.
Работа по закладке фундамента в неприятных условиях весьма тяжела и требует дополнительных расходов на материалы, обеспечивающие техническую безопасность постройки от губительного действия грунтовых вод.
Давайте рассмотрим следующую ситуацию: был заложен фундамент, находящийся на уровне грунтовых вод. Глубина грунтовых вот составляет 20 метров, а глубина промерзания почвы в данном регионе составляет 25 метров. Настала зима, и морозы достигли вод, которые тот час же превратились в лед. Грунт под фундаментом начинает вспучиваться вследствие всего этого, причем дополнительной головной болью оказывается тот факт, что вспучивание не происходит равномерно, а распределяется по зонам, куда скопилась замерзшая влага. Такие факты могут привести к серьезным последствиям, вплоть до разрушения фундамента.
Характерной ошибкой многих индивидуальных застройщиков, возводящих здания на таких грунтах, является уверенность, что чем глубже заложен фундамент, тем лучше, и что такое решение уже само по себе обеспечивает их надежную работу и устойчивость.
Конечно, при расположении подошвы фундамента ниже уровня промерзания грунта вертикальные силы морозного пучения перестают действовать на нее снизу, однако касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности, могут и в этом случае вытащить фундамент вместе с промерзшим грунтом или оторвать его верхнюю часть от нижней. фундамент гидроизоляция дренаж грунтовый
Такие случаи наиболее вероятны при устройстве фундамента из камня, кирпича или мелких блоков, особенно под легкими зданиями и сооружениями.
Чтобы не допустить деформации фундаментов на пучинистых грунтах, необходимо не только расположить их подошву ниже промерзания грунтов и тем самым избавиться от непосредственного давления мерзлого грунта снизу, но и нейтрализовать касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности фундамента.
Строительство любого дома начинается с фундамента, именно он служит основой нового строения. В связи с этим, к его возведению следует относиться очень ответственно, не стоит отказываться от консультаций специалистов и делать все на скорую руку. Ведь в случае возможных проблем с фундаментов в будущем исправлять что-либо будет уже крайне сложно или даже практически невозможно.
Когда готовится площадка для фундамента и происходит выемка грунта, его поверхность из-за грунтовых вод оказывается размытой. Грунт теряет свои свойства, включая несущую способность. Укладку ленточного фундамента нельзя производить на размытой площадке, разгребая по окончании работ грязь, смешанную с водой и грунтом. Не стоит использовать и обезвоженную бетонную смесь, руководствуясь тем, что воды на поверхности грунта предостаточно.
Фундамент, который изготовлен таким способом, не способен выполнять свои функции по нескольким причинам:
- подошва фундамента представляет собой не прямую поверхность, а смесь грунта и бетона, которая застывает произвольно. В результате такого смешивания мы получаем неровный грунт и рыхлый бетон, поры которого забиты кусками грунта;
- удаление лишней воды из бетона, который положен только что, ведет к вымыванию цемента; комки раствора цемента не могут выдержать той нагрузки, которую может нести смесь песка и щебня;
- грунтовая вода не позволит равномерно перемешать сухую бетонную смесь. Следовательно, позднее бетон расслоится, и его первоначальная несущая способность будет утрачена.
Для осушения площадок под фундамент применяют способ открытого водопонижения, который заключается в откачивании воды из траншей и котлованов. Эту технологию можно использовать повсеместно, где присутствует восходящая суффозия либо опасность удаления минеральных частиц грунта. При восходящей суффозии грунт разрушается водой, которая проникает в котлован, теряет устойчивость, необходимую для создания крепкого фундамента.
Размещать дрены необходимо так, чтобы рабочая площадка находилась над грунтовыми водами на уровне 20-40 см. Если механизмы будут размещены по-другому, доставать грунт будет крайне сложно. Если грунт сильно затоптан и перемят, он будет вести себя как песок-плывун. В этом случае очень трудно создать площадку для возведения фундамента, особенно осенью.
Продолжать углублять котлован (траншею) возможно лишь после смены уровня приемного и сборного колодцев, а также заглубления дрен. Грунт следует вынимать в противоположном от потока грунтовых вод направлении, так как задерживаемый при этом поток будет размывать грунт.
Появление признаков суффозии должно послужить сигналом к окончанию работ по отрытому водопонижению. Если не обратить на это внимание, грунт можно легко сделать непригодным для строительства фундамента. Признаком восходящей суффозии служат небольшие струйки воды, которые, вымывая частицы грунта, затем задерживают их у выходов. При этом масса скапливаемого у выходов грунта постоянно увеличивается.
Это приводит к недостатку минеральных частиц в грунте, несущая способность которого становится неопределимой. В этом случае может происходить оползание грунта, что повлечет за собой большие трудности при дальнейшем строительстве. Чтобы не допустить таких последствий, при обнаружении первых признаков суффозии рекомендуется немедленно прекратить откачивать воду, уровень воды при этом будет необходимо понизить до такого предела, при котором явления суффозии наблюдаться не будут. После подобного негативного опыта следует воспользоваться таким способом водопонижения, при котором будет исключена вероятность появления восходящей суффозии.
Чтобы вода не залила котлован, грунтовые воды удерживают на одном уровне за счет постоянного откачивания, либо откачку воды производят через определенные промежутки времени. Если вода хлынет в котлован, это может привести к непредсказуемым последствиям, например, к разрушению еще не укрепленных конструкций.
Имея это в виду, следует особое внимание уделить системе откачки воды, чтобы застраховать себя от серьезных проблем. При открытом водопонижении, когда идет дождь, рекомендуется включать насосы, при этом лучше использовать такие модели, в которых предусмотрена функция автоматического управления.
При создании проекта фундамента, важно собрать как можно более полную информацию о составе грунта, уровне и особенностях грунтовых вод, находящихся на территории предполагаемого строительства. Если такой информации собрано не будет, возведение фундамента, почти на 100%, обречено на провал в самом начале.
Водопроницаемость слоев грунта различна. На высоком уровне может находиться спокойная вода. Однако грунтовые воды, накопившиеся за длительный промежуток времени, могут оказывать давление различной силы. Для примера можно рассмотреть пол подвала, который "погружен" на 1 м в грунтовую воду. На каждый квадратный метр этого пола снизу вверх действует сила в 1 т. Чтобы нейтрализовать эту силу, нужна бетонная плита, толщина которой составляет приблизительно 0,46 м. Между тем, часто приходится наблюдать, что многие не проводят необходимых расчетов, учитывая которые можно избежать затопления в будущем.
Другая типичная ошибка заключается в том, что неверным оказывается выбор гидроизоляции. Неправильно определив высоту грунтовых вод, гидроизоляцию в подвалах часто организуют лишь от влажности. В результате — давление грунтовых вод поднимает пол, гидроизоляция не спасает от затопления, которое становится опасным не только для подвала, но и для жилых помещений. После серьезного затопления ремонтировать жилище довольно сложно.
После того как помещения освобождены от воды, нужно установить четырехслойную напорную гидроизоляцию, защитив ее дополнительно железобетонным корытом. Через это приспособление давление грунтовых вод можно передать стенам здания. Важно отметить, что использование такой технологии чрезвычайно сложно и дорого.
Важным аспектом планирования работ является также исследование химического состава грунтовых вод, которые могут содержать сульфаты, соли, органические кислоты, щелочи.
Любое здание должно быть надёжно защищено от уровня грунтовых вод, и лучше всего это делать ещё в процессе строительства. Комплекс защитных мероприятий может включать в себя различные способы гидроизоляции, дренажа и т. д.
Защитные мероприятия следует планировать с расчётом на 50-60 см выше, чем могут подняться грунтовые воды весной. Даже если уровень грунтовых вод в районе постройки здания бывает не слишком высоким, необходимо преградить поверхностным водам доступ к его фундаменту и цоколю. Для этого вокруг строящегося здания устраивают отмостку или тротуар.
Варианты защиты фундамента от грунтовых вод могут быть разными. Так, если в здании нет подвала, либо грунтовые воды располагаются ниже него, будет достаточно устроить гидроизоляцию от капиллярной влаги. В этом случае надо изолировать стены подвала и сделать так, чтобы влага из грунта не могла подниматься по ним вверх.
Дренаж устраивается в том случае, когда уровень грунтовых вод располагается выше уровня пола подвала. Цель — добиться того, чтобы уровень грунтовых вод стал ниже уровня пола. Дренаж достаточно просто устроить, если поблизости имеются водоёмы или коллекторы, в которые можно отвести воду от здания. Однако бывает так, что устройство дренажа невозможно (например, из-за особенностей рельефа), тогда следует защитить подвал, устроив специальную гидроизоляцию. Варианты гидроизоляции, как уже говорилось, можно выбрать разные: это зависит от того, есть ли в здании подвал или нет.
В зданиях, не имеющих подвала, гидроизоляция прокладывается в цоколе на 1-1,5см ниже конструкций пола и на 2см выше уровня тротуаров. От грунтовой влаги здание изолируется бетонной подготовкой пола. Бетонная подготовка и слой изоляции должны быть связаны между собой. Если подготовка расположена ниже, чем изоляция, то в качестве связующего звена используют двойной слой битума, нанесённый на поверхность цоколя изнутри.
Устройство изоляционного слоя: асфальт толщиной 1,2см или слой цементного раствора с церезитом или гидрозитом. Раствор готовится в соотношении 1:1,5 и наносится слоем толщиной 1,5см. Можно также использовать рубероид, уложив его в 2 слоя и промазав между ними битумной массой.
При высоте цоколя больше 60см прокладываются 2 слоя изоляции: первый — на 10-15см ниже конструкций пола, второй — на 15-20см выше уровня тротуара. В дополнение к этому, внутреннюю поверхность стены, которая соприкасается с грунтом между бетонной подготовкой и изоляцией, промазывают в 2 слоя горячим битумом.
Если в здании есть подвал, гидроизоляция от капиллярной влаги устраивается на уровне пола подвала, а Выше поверхности тротуара на 15-20см. Для защиты стен подвала от сырости используют двойную обмазку по подсушенной штукатурке горячим битумом или смолой. Также используют цементный раствор с добавкой гидрозита.
Если здание испытывает напор грунтовых вод, то лучше всё-таки устроить дренаж, однако подойдёт и водонепроницаемая непрерывная оболочка подвала с наружной стороны его стен и пола.
Если напор грунтовых вод не слишком большой (0,1-0,2м), в свободный котлован выше бетонной подготовки укладывают мятую глину. Толщина слоя — 25см. Сверху всё смазывают цементным раствором с гидрозитом (1:3) и делают асфальтовый или цементный пол.
После промазки наружной поверхности раствором с добавлением жидкого стекла производят её оштукатуривание. Штукатурят в 2 слоя по 1,5см цементным раствором с гидрозитом, на 50 см выше уровня грунтовых вод. Потом за эту стену слоями по 25см набивают жирную мятую глину, так чтобы её верхний слой был ниже изоляционного слоя на 25см.
Вес бетонной подготовки гасит напор грунтовых вод. Для того, чтобы обеспечить непрерывность изоляции стен и пола, пол в подвале следует устраивать после возведения стен, особенно в песчаном грунте.
Если грунт глинистый, то осадка происходит дольше, и непрерывность изоляции можно обеспечить с помощью замка из битума и пакли.
При более сильном напоре грунтовых вод (0,2-0,8м) может понадобиться добавочная загрузка конструкции пола. Обычно для этого используют тяжёлый бетон, объёмный вес которого — 2200кг/м 3 . При этом толщина загрузки будет в 2 раза меньше, чем превышение над полом подвала уровня грунтовых вод.
Если напор грунтовых вод ещё более мощный, от 0,8 до 2 м, то к основной гидроизоляции добавляют больше рулонных слоёв (3-4 слоя), и усиливают железобетонную плиту стальными (железобетонными) балками.
Что делать, если во время дождей затапливает участок, а в подвале дома стоит вода? 5 способов это предотвратить
Сильные дожди могут стать серьезной проблемой для владельцев частных домов. Стоящая на участке вода подмывает фундаменты построек, вредит корням растений, да и ходить по раскисшей земле — удовольствие ниже среднего. А значит, необходим ряд мер, предотвращающих подтопление дома и участка
Отведение воды от фундамента
Проблема, с которой сталкиваются многие владельцы загородных домов, — подтопление фундамента здания, в результате чего появляется сырость, а нередко и протечки в подвале или цокольном этаже, приводящие к распространению грибка и постепенному разрушению основания дома. Как этого избежать? Еще на стадии строительства коттеджа необходимо защитить фундамент гидроизоляцией и создать систему дренажа для отвода избыточной воды. Необходимость дренажа
Причиной подтопления фундамента могут стать как грунтовые воды с небольшой глубиной залегания, так и поверхностные воды, обильно насыщающие почву в период таяния снега весной или затяжных дождей летом и осенью. Сложная ситуация возникает, когда на участке высокий уровень грунтовых вод (УГВ) и часть фундамента оказывается ниже него. Устройство системы дренажа позволяет опустить этот уровень ниже подошвы фундамента, устранив гидростатическое давление воды на подземную конструкцию строения. Однако при этом можно столкнуться с рядом трудностей.
Во-первых, если нельзя отводить собранную дренажом воду самотеком, то понадобится надежный (и, следовательно, недешевый) насос для откачивания ее за пределы участка, и агрегату, скорее всего, придется работать круглый год, чтобы обезопасить подвал коттеджа от подтопления. А значит, не избежать увеличения расходов на электроэнергию. К тому же потребуется предусмотреть автономное энергоснабжение насоса на случай отключения электричества в поселке.
Во-вторых, для достижения желаемого результата может понадобиться дренаж на всей территории участка. Учитывая эти трудности, некоторые специалисты рекомендуют в ситуации с высоким УГВ вообще отказаться от дренажа и ограничиться лишь качественной гидроизоляцией подземной части дома. А для защиты котлована от воды при возведении фундамента выкопать дренажные траншеи по периметру котлована и откачивать собранную ими воду насосом. Другие эксперты полагают, что под постоянным гидростатическим давлением даже самая надежная гидроизоляция со временем может потерять герметичность, поэтому понижение УГВ в данном случае обязательно.
Перед началом строительства подземной части здания желательно определить уровень грунтовых вод, для чего придется обратиться к услугам специалистов, которые проведут соответствующие исследования (потребуется бурение нескольких скважин, изучение гидрогеологической карты местности и пр.). И на основании их рекомендаций решить, делать дренаж или нет
Если же речь идет о поверхностных водах, то тут многое зависит от типа грунта на участке. Так, песчаные грунты хорошо пропускают воду, и при условии отсутствия в их толще водоупорных глинистых слоев можно вообще отказаться от дренажа подземного сооружения.
Увы, в средней полосе России чаще всего встречаются глинистые грунты, которые плохо пропускают воду. Осадков же в нашем регионе — с избытком, поэтому при строительстве дома с подвалом или цокольным этажом глубиной более 1 м без дренажа фундамента, как правило, не обойтись.
Какие дренажные трубы выбрать?
Наиболее распространенная в коттеджном строительстве система дренажа фундамента включает в себя сеть взаимосвязанных дренажных труб (дрен), фильтрующий слой, а также смотровые колодцы и накопительную емкость, в которой обычно устанавливают погружной насос для отвода собранной воды за пределы участка.
Дренажная труба — основной элемент системы. Сегодня чаще всего используют дрены из полимерных материалов — полиэтилена низкого давления (ПНД) и поливинилхлорида (ПВХ).
Достоинства полимерных труб — высокая стойкость к воздействию агрессивных веществ, имеющихся в воде и почве, удобство в транспортировке и монтаже. Как заявляют производители, срок службы изделий составляет не менее 50 лет при письменной гарантии на них — до 2 лет
Главное качество, которым должна обладать дрена, — высокая поперечная жесткость, позволяющая изделию выдерживать значительное давление грунта. Считается, что трубы из ПВХ жестче, поэтому их можно укладывать на глубину до 10 м, в то время как изделия из ПНД — на глубину до 6 м. Впрочем, жесткость достигается не только за счет материала трубы, но и за счет ее формы, толщины стенок и диаметра.
Что касается формы, то чаще всего встречаются дрены круглого сечения с гофрированной поверхностью. Благодаря такой поверхности труба сохраняет высокую поперечную жесткость в сочетании с продольной гибкостью, что облегчает монтаж изделия. Кроме того, по словам изготовителей труб данного типа, за счет гофрированной структуры увеличивается водоприемная поверхность дрены. Подобные трубы допустимо укладывать на глубину, как правило не превышающую 4 м. Для монтажа на большей глубине предусмотрены двухслойные трубы — с гофрированной внешней и гладкой внутренней стенками.
Создание системы дренажа фундамента
Монтаж дренажной системы лучше всего осуществлять на стадии возведения фундамента. Если дом уже построен, выполнить дренаж тоже возможно, но это потребует большого объема земляных работ, притом не только вокруг здания, но и на участке. Как правило, дренажные трубы располагают в виде кольца по наружному контуру фундамента.
Трубы обязательно должны иметь уклон — не менее 2 мм/пог. м. Однако для обеспечения скорости воды, при котором в дрене не будет происходить заиливание, понадобится уклон 5–10 мм/пог. м. Трубы должны находиться внутри фильтрующего слоя из щебня, гравия, крупнозернистого песка. Обычно этот слой дополняют геотекстилем — тканым или нетканым полотном из синтетических волокон, способным пропускать воду, но задерживающим мелкие частицы грунта.
Еще один элемент системы осушения почвы — смотровые колодцы. Их рекомендуют устанавливать в местах резких изгибов дренажной трассы с целью контроля ее работы и обеспечения возможности промывки труб (водой под высоким давлением) в случае их засорения.
Собранная дренами вода поступает по трубопроводу в накопительный колодец — самую низкую точку дренажной сети. Чаще всего его изготавливают из нескольких железобетонных колец с внутренним диаметром не менее 1000 мм. Такой колодец не является местом постоянного отстоя воды: обычно ее откачивает погружной насос, располагаемый в колодце. Поэтому объем колодца должен быть достаточным прежде всего для установки в нем насоса и для накопления определенного объема воды при периодическом режиме откачки или в случае перебоя с подачей электроэнергии.
Подробнее о технологии устройства дренажа фундамента в материале «Допотопная схема»
Осушение участка
Чтобы избавить участок от дождевых вод используют закрытый дренаж — систему дрен, погруженных в грунт. Как и в случае с дренажом фундамента, вода движется под землей (самотеком или при помощи насоса), и попадает в водосборный колодец, а из него — в придорожную канаву, ближайший водоем или общую систему дождевой канализации, если таковая имеется.
Технология укладки дрен
Отводящие воду трубы укладывают в траншеи, глубина которых определяется несколькими факторами, основной из которых — тип почвы. Для минеральных грунтов этот показатель составляет от 60 до 150 см. Для торфяных — 100-160 см. Увеличенная глубина во втором случае связана с тем, что торф нестабилен — он постоянно разлагается и вымывается.
На глубину прокладки дрен влияет еще один фактор — глубина залегания так называемого водоупора, то есть почвенного пласта, непроницаемого для влаги. Очевидно, что дрену нужно укладывать выше него, иначе в дренажной системе просто не будет смысла. Определить, где проходит водоносный горизонт, а также узнать другую полезную информацию о состоянии почвы на участке, можно, сделав геодезические исследования.
Ширина траншеи для дрен составляет в среднем 30-40 см. Чтобы избежать осыпания грунта в процессе рытья, ее стенки делают небольшим с уклоном наружу. Если грунты слабые, траншею можно временно укрепить сколоченными из досок щитами.
Одна погруженная в грунт дренажная труба длиной 1 м осушает в среднем 10-20 м² участка
Чтобы обеспечить естественный ток воды, дрены нужно прокладывать с уклоном в сторону излива. Минимальный уклон — 3 мм на 1 м длины. Разумно будет увеличить эту цифру до 5 мм на 1 м длины. Но делать слишком крутой спуск не следует, иначе быстро текущая вода будет переполнять систему в нижней точке.
Шаг расположения дрен зависит от типа грунта. На тяжелых — глинистых и суглинистых — трубы прокладывают на расстоянии от 4 до 15 м друг от друга. На легких супесчаных и песчаных — через каждые 20-30 м.
Завершив земельные работы, на дно траншеи укладываю геотекстиль и далее делают подушку из щебня (обратный фильтр) для дренажной трубы. Стремясь упростить себе задачу, многие ограничиваются слоем песка толщиной около 10 см, но лучше использовать щебень.
Следующий этап — собственно прокладка труб. Чтобы отверстия в дренах не забивались грязью, необходим еще один фильтр, который подбирают в зависимости от типа почвы на участке. На глинистых грунтах лучше всего работает оболочка из кокосового волокна. В продаже можно найти готовые трубы, обернутые этим материалом. Для суглинков подходит геотекстиль толщиной от 2 до 4 мм.
А если в грунте преобладает песок, подойдет стеклохолст и схожие с ним тонкие материалы.
Обернутую в тот или иной фильтр дрену засыпают щебнем (фракции 20-40 мм) на 2/3 глубины траншеи. Поверх заводят концы полотна геотекстиля и делают песчаную подушку толщиной 5-10 см. А ее, в свою очередь, засыпают плодородным грунтом и засеивают газоном. На этом прокладку труб можно считать законченной.
Дренажные колодцы
Даже прошедшая сквозь фильтры грунтовая вода, поступающая в дрены, не может похвастаться кристальной чистотой. Чтобы песок, ил и прочие загрязняющие частицы не препятствовали работе системы, ставят дренажные колодцы. Вода, попадая в них, замедляет течение, и содержащаяся в ней взвесь оседает на дне, которое должно быть ниже зоны присоединения труб как минимум на 40 см.
Помимо основной своей функции дренажные колодцы являются также узлом сопряжения труб
Кроме того, специалисты рекомендуют установить два-три смотровых колодца, позволяющих отслеживать уровень грунтовых вод. Их ставят в верхней и нижней точках системы, но не подключают к ней.
Подробнее об отведении воды с участка в материале «Раскинулось море широко»
Дренаж без щебня
Значительно упростить, ускорить и удешевить создание системы осушения участка позволяет технология бесщебеночного дренажа. Суть ее заключается в применении специальных модулей, выпускаемых под марками «ДреноФлекс», «ЛайтДрэин», «ЛайтРок», «Софтрок» и др.
Эти модули представляют собой гофрированную полимерную трубу с перфорацией, которая помещена в массив пластиковой засыпки, удерживаемой сеткой и обернутой геосинтетической тканью. Выпускаются секции длиной 3 м, с диаметром дрены 110, 160 и 200 мм; внешний диаметр составляет 260–300, 400 и 500 мм соответственно. В качестве наполнителя выступают пенопластовые кубики или гранулы из пенополистирола сложной формы — S-образные или в виде гармошки. Гранулы — это импортный продукт, отличающийся бóльшей долговечностью и эффективностью: они образуют в засыпке увеличенное число канальцев, тем самым обеспечивая системе повышенную водопропускную способность. Для оболочки используется геотекстиль плотностью 100–200 г/м², предохраняющий засыпку от заиливания.
Дренажные элементы полностью готовы к монтажу. Они легкие (вес 3-метрового блока — всего около 5 кг), и значит, нет необходимости в задействовании какой-либо спецтехники; гибкие, и потому свободно огибают препятствия и могут быть уложены на сложном рельефе и по криволинейной траектории без потери производительности; простые в сборке: трубы соединяются с помощью муфт и хомутов. Все это обусловливает быстроту проведения работ малыми силами, сохранность газона и зеленых насаждений на участке, а главное — экономичность системы. При стоимости секций от 330 руб./пог. м суммарные затраты на устройство безщебеночного дренажа будут в среднем в 1,5–2 раза ниже в сравнении с традиционной технологией, а его эффективность, как утверждают производители, — на 40–50% выше.
Подробнее о технологии укладки дренажных систем без щебня в материале «Сети подземелья»
Устройство отмостки
Чтобы потоки дождевой воды не подмывали и не разрушали стенки фундамента, вокруг него должна быть устроена отмостка. Без нее могут обойтись разве что дома, стоящие на сухих непросядающих грунтах или опирающиеся на столбчатое основание
Чаще всего отмостку делают сразу после сооружения фундамента или возведения коробки дома, справедливо полагая, что чем дольше постройка простоит без защиты, тем быстрее влага начнет свое разрушительное воздействие на нее. Но есть и те, кто придерживается иного мнения и предпочитает выждать время, пока здание даст первичную усадку. И та и другая позиция имеет право на существование.
Для создания отмостки по периметру дома отрывают неглубокую (15–30 см) траншею нужной ширины (с заходом за край кровельного свеса 15–20 см) и трамбуют в ней грунт, особенно тщательно — непосредственно возле стен. Основание для отмостки должно быть плотным, чтобы впоследствии не происходило ее деформаций и отслоений.
Структура и толщина подстилочного «пирога» отмостки зависит от материала, который составляет ее поверхностный, влагонепроницаемый слой. Покрытием может служить асфальт, монолитный или плиточный бетон, каменное мощение и др.
Отмостка из камня
Отмостка из клинкера
Отмостка из резиновой плитки
Чтобы правильно рассчитать высоту отмостки, с материалом покрытия нужно определиться заблаговременно
В качестве подстилочного «пирога» выступает непучинистая засыпка, которая может включать в себя глину, песок, гравий, щебень и пр. Ее задача — защитить отмостку, а также тепло- и гидроизоляцию стен фундамента от разрушающего воздействия сил морозного пучения. Например, при заливке бетонной ленты подложка должна состоять из слоя песка (пролитого водой и утрамбованного) и гравия, а при укладке булыжника — из слоя мятой глины на дне траншеи, гравия и толстой песчаной подушки, куда будут вдавливаться камни.
Большинство застройщиков предпочитают делать отмостку из бетона. Обходится она относительно недорого, устойчива к атмосферным воздействиям и, если работы были выполнены правильно, прослужит довольно долго. Создать такую отмостку несложно, но при этом важно учесть некоторые нюансы. Так, в случае применения бетонных плиток зазоры между ними специалисты рекомендуют заполнять битумом, а не склонной к растрескиванию цементной смесью.
Еще один популярный вариант отмостки предполагает использование мягких гидроизоляционных материалов. Оптимальным выбором будет полипропиленовая или ПВХ-пленка, мембрана на основе ПВП. Они не повреждаются при подвижках грунта, обладают необходимой морозостойкостью, служат долго и легки в монтаже.
Самая простая схема выглядит так: уклонообразующее дно траншеи, полотно рулонной гидроизяции, настеленное с заходом на фундамент, и грунт обратной засыпки. В этом случае покрытием отмостки будет служить засеянная травой земля. Вместо грунта можно насыпать песок, а поверх него — декоративный слой из гравия или гальки.
Подробнее об устройстве отмостки в материале «Так и подмывает. »
Прокладка ливневки
С крыши среднего загородного дома в год стекает до 100 м³ дождевой воды. Если предоставить ее самой себе, участок может попросту затопить. Чтобы не допустить локального катаклизма, нужна система поверхностного водоотвода, или, говоря проще, ливневка
Задача ливневой канализации — собирать дождевую воду и отводить ее за пределы участка. Обустроить такой водосток, конечно же, непросто, но он гарантирует, что во время затяжных дождей участок не превратится в болото. И лучше установить ливневку и забыть о проблеме раз и навсегда, чем каждый год поправлять размытые грядки, осушать затопленный подвал, и, что особенно плохо, рисковать фундаментом дома, который во время паводков может серьезно пострадать.
Дренажные лотки и дождеприемники устанавливают при въезде на участок, по периметру площадок, вдоль дорожек, а также под водосточными трубами дома. От них прокладывают трубы или дрены, которые выводят в дренажный колодец, стоящий в нижней точке участка, и уже от колодца дождевую и сточную воду отводят за пределы участка. Очевидно, что система действует по принципу самотека и не предполагает использование насосов и других принудительных механизмов.
Открытая система
В самом простом и дешевом варианте ливневка представляет собой систему желобов, немного заглубленных в грунт. Обычно такие водоотводы прокладывают вдоль мощеных садовых дорожек и площадок.
Многие годы рынок предлагал только бетонные желоба. Они прочны, долговечны и доступны по цене, но отличаются большим весом, что затрудняет транспортировку и монтаж. Кроме того, у изделий такого рода небольшой выбор размеров. Сегодня существуют изделия из полимербетона, которые намного легче, и при этом обладают немалой прочностью.
Средний срок их службы составляет три десятилетия. Но цена выше, чем у бетонных образцов.
А наибольшей популярностью у владельцев загородных участков пользуются лотки из пластика. Их преимущества — малый вес и большой выбор типоразмеров. Недостаток — относительная хрупкость.
Для защиты лотков от засорения лотки закрывают решеткой.
Важно! Если на участке проложена система для отвода грунтовых дренажных вод, ее нельзя объединять с дождевой. Ливневый водосток должен стоять выше
Подробнее об устройстве поверхностного водоотвода в материале «Хоть залейся»
Установка откачивающих насосов
Откачать воду с рельефа, из подвалов и колодцев можно с помощью дренажных (откачивающих) насосов. Такие насосы рассчитаны на перекачивание сравнительно чистой воды, скапливающейся в результате весенних паводков, обильных дождей, а также из-за высокого уровня грунтовых вод, в подвалах и колодцах, садовых водоемах, бассейнах и т. п. Такая вода не должна содержать крупных частиц мусора и вязких включений, тем не менее устройства оборудуют фильтрующей сеткой на всасывающей стороне, призванной защищать трубопровод от засорения.
Как подобрать насос?
Подбор отводящих насосов по параметрам «напор» и «производительность» основывается на ряде субъективных и объективных факторов. Субъективными являются такие моменты, как местоположение дома (в низине, на пригорке, удаление от водоема), то есть возможность отвода воды по дренам самотеком, когда этот естественный процесс не надо организовывать, а достаточно только немного ему помочь. Уровень грунтовых вод тоже важен — очевидно, что насос должен отводить воду быстрее, чем она прибывает. Объективными являются сугубо инженерные вопросы, как то: на какую высоту нужно поднять отводимую воду, как далеко переместить, каков должен быть диаметр трубопровода, количество изгибов и т. п. Недостаточный напор со стороны насоса приведет к тому, что он просто не сможет протолкнуть воду до конца отводящего трубопровода: она либо будет оттекать назад, либо — если установлен обратный клапан — возникнет устойчивый баланс между напором, создаваемым насосом, и напором воды в трубопроводе, стремящейся под собственным весом слиться обратно в яму. Во всех случаях толку от такого насоса не будет совсем.
При всей широте ассортимента рынок откачивающих насосов достаточно однороден: нет ярко выраженного лидера с блестящими конструктивными решениями, есть только более или менее известные торговые марки.
Дешевые модели выполнены из пластика, включая крыльчатку. Такие насосы специалисты называют «одноразовыми», срок службы — один, максимум два сезона, в зависимости от нагрузки. Стоимость приборов — в районе 1600-2000 руб., их мощности и производительности вполне хватает для отвода дождевой и прочей воды из канав и подвалов, так что в сезон они раскупаются, как горячие пирожки.
Недорогие дренажные насосы, выполненные из пластика, обладают невысоким ресурсом работы, но при этом имеют небольшой вес и легко переносятся с места на место
«Средний класс», по мнению специалистов, является оптимальным решением. Корпуса и детали приборов выполняют из прочного пластика или нержавеющей стали, цены лежат в промежутке от 3–4 до 12–15 тыс. руб. Здесь традиционно царят немцы и итальянцы, которые производят насосное-оборудование уже на протяжении не одного десятка лет. Причем в нише откачивающих насосов реальной конкуренции на основе инновационных технических решений практически нет: как только один производитель выпускает на рынок некую новинку, буквально в то же время остальные начинают предлагать что-то аналогичное.
Подробнее о том, как выбрать дренажный насос в материале «Только не подкачай!»
Куда отводить воду?
В большинстве коттеджных поселков для этого находится место — либо общая канализация, либо система поверхностных дренажных лотков или канав. Во многих поселках предусмотрена глубокая общая канализация, и когда она проложена ниже, чем дренажная сеть на участке, то можно отказаться от насоса: вода будет стекать туда по трубе самотеком за счет уклона.
Если перечисленные варианты не подходят, то придется откачивать воду в водоем, кювет, овраг или лес, расположенные недалеко от дома, протянув для этого под землей шланг или трубопровод. Правда, нужно тщательно продумать место сброса воды, чтобы оно не оказалось в непосредственной близости от других зданий в поселке, иначе есть риск подтопить соседние участки. Кроме того, если система собирает воду в небольшом объеме (до 1000 л/ч), то можно отводить ее в грунт на некотором удалении от здания (за исключением случаев, когда водоупорный слой залегает близко к поверхности земли). Для этого выкапывают неглубокую траншею, которую засыпают щебнем или гравием для улучшения фильтрации воды в грунт.
Грунтовы воды
Если здание не имеет подвала или если расчетный уровень грунтовых вод расположен ниже пола подвала, достаточно изолировать стены подвала от влаги, находящейся в грунте, и воспрепятствовать поднятию ее по стенам. Эти мероприятия называются изоляцией от капиллярной влаги.
Если уровень грунтовых вод расположен выше уровня пола подвала, то наиболее целесообразно устроить дренаж, позволяющий снизить уровень грунтовой воды ниже отметки пола. Такой отвод грунтовых вод, а точнее, устройство дренажа, возможно при наличии водоемов или коллекторов сточных вод, в которые можно сбросить воду, отводимую от здания. Если дренаж невозможен, то подвал может быть защищен от затопления водой при помощи специальной гидроизоляции. Схема изоляции зданий от капиллярной сырости зависит от наличия в нем подвальных помещений или их отсутствии.
Грунтовые воды. Отвод грунтовых вод в бесподвальных зданиях
Фундамент и грунтовые воды могут сойтись и в бесподвальных зданиях. В таких случаях лучшим отводом грунтовых вод будет изоляция, т.е. эти здания изолируются от грунтовой сырости бетонной подготовкой пола и изоляцией, прокладываемой в цоколе на 1,5-2 см выше уровня тротуаров и на 1,0-1,5 см ниже деревянных конструкций пола. Изоляционный слой и бетонная подготовка должны быть в непрерывной связи; если изоляция выполняется выше подготовки, связь достигается двойным слоем битума на внутренней поверхности цоколя. Изоляция состоит из слоя асфальта толщиной в 1,2 см или из слоя цементного раствора 1:1,5 (с гидрозитом, церезитом) толщиной в 1,5 см; или укладываются два слоя рубероида, склеенных битумной массой. Если высота цоколя более 60 см, то изоляция прокладывается в двух сечениях: на 15-20 см выше тротуара и на 10-15 см ниже деревянных конструкций пола; кроме того, промазывается горячим битумом в два слоя внутренняя поверхность стены, соприкасающаяся с грунтом между изоляцией и бетонной подготовкой.
Уровень грунтовых вод в зданиях с подвалами
В зданиях с подвалами фундамент и грунтовые воды тоже заслуживают внимания, потому что их взаимодействие, а точнее влияние грунтовых вод, может существенно повлиять на состояние фундамента. Изоляция от капиллярной сырости выполняется на уровне пола подвала, второй слой на 15-20 см выше поверхности тротуара. Поверхность стены подвала защищается от капиллярной влаги двойной обмазкой горячим битумом или смолой по штукатурке, смешанным раствором 1:0,5:5 (цементным раствором 1:3) с добавкой гидрозита. Обмазка производится после подсушки штукатурки. Изоляция зданий от напорной воды выполняется путем устройства дренажа в какой-либо водоприемник; не исключается устройство непрерывной водонепроницаемой оболочки подвала снаружи стен и пола подвала.
Фундамент и грунтовые воды. Что происходит с фундаментом при напорах грунтовой воды
При небольших напорах грунтовой воды от 0,1 до 0,2 м в котлован, свободный от грунтовой воды, укладывается слой мятой глины толщиной 25 см, выше бетонной подготовки на 10-15 см и производится смазка цементным раствором 1:3 с гидрозитом. Поверх смазки делается цементный или асфальтовый пол.
Наружная поверхность после промазки (в раствор добавляется жидкое стекло) штукатурится на 50 см выше уровня грунтовой воды цементным раствором с гидрозитом двумя слоями по 1,5 см каждый. За оштукатуренную стену набивается мятая жирная глина слоями по 25 см до уровня на 20-25 см ниже гидроизоляционного слоя стены. Напор грунтовой воды погашается весом бетонной подготовки. Непрерывность изоляции пола и стены в песчаных грунтах достигается устройством пола подвала после возведения стен. В глинистых (связных) грунтах осадка может длиться продолжительное время, а поэтому для непрерывности изоляции устраивается замок из битума с паклей.
При напоре грунтовой воды от 0,2 до 0,8м требуется дополнительная загрузка конструкции пола тяжелым бетоном с объемным весом 2200 кг/м3. Это дает толщину загрузки вдвое меньше превышения уровня грунтовой воды над полом подвала. Гидроизоляция пола и стен при напорах от 0,8 до 2м устраивается по предыдущему; количество слоев рулонной изоляции увеличивается до трех; при больших напорах изоляция четырехслойная.
При напоре грунтовой воды более 1,25м железобетонная плита усиливается стальными или железобетонными балками. Фундамент и грунтовые воды связаны, но не всегда, поэтому если правильно выбрать площадку, земельный участок для строительства, для закладки фундамента, то особых проблем со стойкостью фундамента, а в будущем и всего дома проблем не будет.
Работа по закладке фундамента в неприятных условиях весьма тяжела и требует дополнительных расходов на материалы, обеспечивающие техническую безопасность постройки от губительного действия грунтовых вод. Давайте рассмотрим следующую ситуацию: был заложен фундамент, находящийся на уровне грунтовых вод. Глубина грунтовых вот составляет 20 метров, а глубина промерзания почвы в данном регионе составляет 25 метров. Настала зима, и морозы достигли вод, которые тот час же превратились в лед. Грунт под фундаментом начинает вспучиваться вследствие всего этого, причем дополнительной головной болью оказывается тот факт, что вспучивание не происходит равномерно, а распределяется по зонам, куда скопилась замерзшая влага. Такие факты могут привести к серьезным последствиям, вплоть до разрушения фундамента
Характерной ошибкой многих индивидуальных застройщиков, возводящих здания на таких грунтах, является уверенность, что чем глубже заложен фундамент, тем лучше, и что такое решение уже само по себе обеспечивает их надежную работу и устойчивость. Конечно, при расположении подошвы фундамента ниже уровня промерзания грунта вертикальные силы морозного пучения перестают действовать на нее снизу, однако касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности, могут и в этом случае вытащить фундамент вместе с промерзшим грунтом или оторвать его верхнюю часть от нижней . Такие случаи наиболее вероятны при устройстве фундамента из камня, кирпича или мелких блоков, особенно под легкими зданиями и сооружениями. Чтобы не допустить деформации фундаментов на пучинистых грунтах, необходимо не только расположить их подошву ниже промерзания грунтов и тем самым избавиться от непосредственного давления мерзлого грунта снизу, но и нейтрализовать касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности фундамента.
Любое здание должно быть надёжно защищено от уровня грунтовых вод, и лучше всего это делать ещё в процессе строительства. Комплекс защитных мероприятий может включать в себя различные способы гидроизоляции, дренажа и т. д. Защитные мероприятия следует планировать с расчётом на 50-60 см выше, чем могут подняться грунтовые воды весной. Даже если уровень грунтовых вод в районе постройки здания бывает не слишком высоким, необходимо преградить поверхностным водам доступ к его фундаменту и цоколю. Для этого вокруг строящегося здания устраивают отмостку или тротуар.
Варианты защиты фундамента от грунтовых вод могут быть разными. Так, если в здании нет подвала, либо грунтовые воды располагаются ниже него, будет достаточно устроить гидроизоляцию от капиллярной влаги. В этом случае надо изолировать стены подвала и сделать так, чтобы влага из грунта не могла подниматься по ним вверх.
Дренаж устраивается в том случае, когда уровень грунтовых вод располагается выше уровня пола подвала. Цель – добиться того, чтобы уровень грунтовых вод стал ниже уровня пола. Дренаж достаточно просто устроить, если поблизости имеются водоёмы или коллекторы, в которые можно отвести воду от здания. Однако бывает так, что устройство дренажа невозможно (например, из-за особенностей рельефа), тогда следует защитить подвал, устроив специальную гидроизоляцию. Варианты гидроизоляции, как уже говорилось, можно выбрать разные: это зависит от того, есть ли в здании подвал или нет.
В зданиях, не имеющих подвала, гидроизоляция прокладывается в цоколе на1-1,5см ниже конструкций пола и на 2см выше уровня тротуаров. От грунтовой влаги здание изолируется бетонной подготовкой пола. Бетонная подготовка и слой изоляции должны быть связаны между собой. Если подготовка расположена ниже, чем изоляция, то в качестве связующего звена используют двойной слой битума, нанесённый на поверхность цоколя изнутри.
Устройство изоляционного слоя: асфальт толщиной 1,2см или слой цементного раствора с церезитом или гидрозитом. Раствор готовится в соотношении 1:1,5 и наносится слоем толщиной 1,5см. Можно также использовать рубероид, уложив его в 2 слоя и промазав между ними битумной массой.
При высоте цоколя больше 60см прокладываются 2 слоя изоляции: первый – на 10-15см ниже конструкций пола, второй – на 15-20см выше уровня тротуара. В дополнение к этому, внутреннюю поверхность стены, которая соприкасается с грунтом между бетонной подготовкой и изоляцией, промазывают в 2 слоя горячим битумом. Если в здании есть подвал, гидроизоляция от капиллярной влаги устраивается на уровне пола подвала, а Выше поверхности тротуара на 15-20см. Для защиты стен подвала от сырости используют двойную обмазку по подсушенной штукатурке горячим битумом или смолой. Также используют цементный раствор с добавкой гидрозита.
Если здание испытывает напор грунтовых вод, то лучше всё-таки устроить дренаж, однако подойдёт и водонепроницаемая непрерывная оболочка подвала с наружной стороны его стен и пола.
Если напор грунтовых вод не слишком большой (0,1-0,2м), в свободный котлован выше бетонной подготовки укладывают мятую глину. Толщина слоя – 25см. Сверху всё смазывают цементным раствором с гидрозитом (1:3) и делают асфальтовый или цементный пол.
После промазки наружной поверхности раствором с добавлением жидкого стекла производят её оштукатуривание. Штукатурят в 2 слоя по 1,5см цементным раствором с гидрозитом, на 50 см выше уровня грунтовых вод. Потом за эту стену слоями по 25см набивают жирную мятую глину, так чтобы её верхний слой был ниже изоляционного слоя на 25см. Вес бетонной подготовки гасит напор грунтовых вод.
Для того, чтобы обеспечить непрерывность изоляции стен и пола, пол в подвале следует устраивать после возведения стен, особенно в песчаном грунте. Если грунт глинистый, то осадка происходит дольше, и непрерывность изоляции можно обеспечить с помощью замка из битума и пакли.
При более сильном напоре грунтовых вод (0,2-0,8м) может понадобиться добавочная загрузка конструкции пола. Обычно для этого используют тяжёлый бетон, объёмный вес которого – 2200кг/м3. При этом толщина загрузки будет в 2 раза меньше, чем превышение над полом подвала уровня грунтовых вод.
Если напор грунтовых вод ещё более мощный, от 0,8 до 2 м, то к основной гидроизоляции добавляют больше рулонных слоёв (3-4 слоя), и усиливают железобетонную плиту стальными (железобетонными) балками.
Грунтовые воды
Строительство часто ведут в условиях, когда грунтовые воды встречаются на глубине 1-2 м от поверхности. В этих случаях грунт, пригодный для отсыпки основания, и подошва сооружения оказываются под уровнем грунтовых вод. Если нет возможности понизить этот уровень, то в дальнейшем могут возникнуть серьезные ошибки. Площадка для фундамента, находящаяся под уровнем грунтовых вод, уже в процессе выемки грунта бывает затоптана и размыта; грунт становится рыхлым, теряет свои первоначальные свойства, в том числе несущую способность. Исходная расчетная площадь нарушенного грунта уже не будет достаточной, возникнут непредвиденные просадки, которые фундамент не выдержит, а также трещины, разрушения.
Неправильным считается способ строительства, когда укладку бетонного ленточного фундамента начинают на покрытой водой площадке и заканчивают его, разгребая грязь и сгоняя воду. В подобных случаях из-за технической неосведомленности используют почти обезвоженную бетонную смесь, объясняя это тем, что воды в траншеях достаточно. Изготовленный по такой технологии фундамент не способен нести полностью всю нагрузку по следующим причинам:
- подошва фундамента — не плоскость, а произвольно образованная смесью из грунта и бетона поверхность. Такое перемешивание приводит к тому, что грунт становится неровным, бетон — рыхлым, с крупными порами, засоренным комками грунта;
- в результате сгона воды из свежеуложенного бетона вымывается цемент и комки цементного раствора не могут нести нагрузку так же, как смесь песка и щебня;
- сухую бетонную смесь бессмысленно укладывать в грунтовую воду, поскольку невозможно равномерное перемешивание, в результате смесь будет вести себя как бетон, который расслоился в результате механического воздействия. Следовательно, несущая способность бетона не может быть принята во внимание в расчетах.
Таким образом, следует избегать укладки бетонного фундамента под водой, в любом случае прежде необходимо осушить участок. Простейший способ осушения котлованов под фундаменты — открытое водопонижение (рис. 27) путем откачивания воды из готовых траншей или котлованов. Способ этот можно применить везде, где присутствуют явления восходящей суффозии или опасность вымывания минеральных частиц грунта. Восходящая суффозия — разрушение грунта проникающей в котлован водой, когда грунт теряет устойчивость, необходимую для устройства основания сооружения.
Незнание техники открытого водопонижения может привести к серьезным ошибкам. В готовом котловане или во время выемки грунта дрены необходимо размещать так, чтобы уровень грунтовых вод был на 20-40 см ниже уровня рабочей площадки, в противном случае выемка грунта затруднена. Затоптанный и перемятый глинистый грунт ведет себя как песок-плывун, и в таком месте осенью трудно подготовить рабочую площадку, пригодную для строительства фундамента. Углубление котлована или траншеи продолжают только после смены уровня приемного и сборного колодцев и заглубления дрен. Грунт вынимают в направлении, противоположном потоку грунтовых вод, поскольку задерживаемый поток будет размывать грунт.
Открытое водопонижение можно применять до тех пор, пока не появятся признаки суффозии. Будет допущена ошибка, если это явление не посчитают опасным и продолжат откачку воды, превращая грунт в непригодный для устройства фундамента.
Верный признак восходящей суффозии — появление струек воды, которые выносят частички грунта и отлагают их у выходов как лаву вокруг кратеров вулканов, масса вынесенных частиц постоянно возрастает. Вымывание мелких минеральных частиц или их недостаток в считающемся прочном грунте делает его несущую способность неопределимой, в некоторых местах происходит оползание грунта, которое невозможно заранее предугадать. В таком случае следует немедленно прекратить откачку воды, а уровень ее повышать до тех пор, пока не исчезнут явления суффозии. Затем следует отыскать такой способ водопонижения, который исключит в дальнейшем такие явления. В подобной ситуации необходима помощь специалиста.
Обычно уровень грунтовых вод поддерживается с помощью постоянного или прерывистого откачивания и если его прекратить, то вода зальет котлован. Неожиданное обводнение вызывает разрушения в строящихся конструкциях, например, под давлением поднимающейся воды разрушается многослойная корытообразная гидроизоляция котлована.
Строительство следует организовать таким образом, чтобы не возникали описанные выше неожиданности. Проводя открытое водопонижение, особенно в дождливую погоду, часто включают насосы. Вместо постоянного визуального контроля целесообразнее использовать насосы с автоматическим управлением (рис. 28).
При таком решении находящийся в водосборном колодце поплавок, изменяющий свое положение вместе с уровнем воды, включает или выключает насос. В результате отпадает необходимость в постоянном наблюдении за работой насоса, однако, нижний всасывающий клапан (рис. 29) в водосборном колодце иногда засоряется отложениями, не закрывается полностью и через него уходит необходимый для работы насоса столб воды. В таком случае выходит из строя работающий без нагрузки двигатель, а уровень грунтовых вод повышается.
Перед проектированием фундамента необходимо получить информацию о составе грунта: не менее важно иметь точные данные об уровне грунтовых вод, их объеме. Допускает ошибку тот, кто пренебрегает такой информацией, отсутствие которой приводит к различным повреждениям. Слои грунта имеют неодинаковую водопроницаемость.
В таких слоях вода находится в состоянии покоя подчас на высоком уровне. Накопившиеся грунтовые воды не имеют стока и оказывают различное по величине давление на конструкции, фундаменты, погруженные в грунт (рис. 30). Например, на 1 м 2 пола подвала, "погруженного" на 1 м в грунтовую воду, действует снизу вверх сила в 1 т. Чтобы противодействовать ей, необходимо уложить бетонную плиту толщиной около 0,46 м. Эта опасная особенность грунтовых вод далеко не всем известна, поэтому иногда не обращают на нее должного внимания.
Вследствие неправильного определения высоты стояния грунтовых вод часто ошибаются в выборе типа гидроизоляции и устраивают в подвалах лишь изоляцию от влажности. Под давлением грунтовых вод пол подвала поднимается и гидроизоляция разрушается (рис. 31), вода заливает подвал, проникает по стенам в жилые помещения, вызывает образование плесени и высолов на стенах.
Ремонт представляет собой непростую задачу. Необходимо устранить воду, затем выполнить четырехслойную напорную гидроизоляцию, которую защищают так называемым железобетонным корытом (рис. 32). Корыто устраивают таким образом, чтобы давление грунтовых вод можно было передать стенам здания. Способ этот дорог и трудоемок.
Нередко на отдельных конструктивных элементах сооружения выступают белые, кристаллического вида солевые пятна — высолы. Специалисты называют их селитровыми налетами, хотя в большинстве своем это калиевые или натриевые соли. Такие налеты не только портят вид сооружения, но и свидетельствуют о том, что в конструкциях циркулирует влага, проникающая, например, из грунта.
Одна из важных проблем, которая может подстерегать будущего застройщика — недостаточное знание участка, на котором собирается производить строительство. Большим врагом здесь могут стать близко расположенные грунтовые воды, грозящие подтоплениями. Для начала надо обследовать уклоны участка, куда стекают и проникают ливневые воды, где происходит подтопление грунтовыми водами в межсезонье.
Близкое расположение грунтовых вод — самая большая проблема, с которой может столкнуться застройщик. Здесь уже возможен не только перекос стен и появление трещин, но и частичное выталкивание дома из грунта, сопровождаемое даже смещением и разрушением стен.
Поэтому, если предварительный осмотр показывает близкое залегание грунтовых вод, лучше на этом участке не затевать строительства. Грунтовые воды сами по себе не уходят. В случае же невозможности отменить строительство и строить больше негде, то фундамент должен быть глубоким — не менее двух метров, кроме того, под ним надо укладывать песчаную подушку, а также систему дренажа.
Для дренажа используют различные трубы: асбестоцементные, керамические, пластмассовые, из пористого бетона и др. Помимо этого, надо предусмотреть место сброса воды: либо в естественное углубление (овраг, водоем), либо в дренажный колодец, воду из которого надо будет откачивать. А сам фундамент необходимо снаружи обрабатывать густыми, вязкими не пропускающими воду составами, например битумом.
От того, каким в самом деле из себя представляет выбранный под строительство участок, зависят многие технические решения, такие как конструкция фундамента или подвала, площадь опоры этой конструкции на грунт, глубина заложения фундамента или подвала, мероприятия по гидроизоляции и отводу грунтовых вод, организация дренажа, заземления, мероприятия по благоустройству, а также технология выполнения работ и многое, многое другое. Это все не может не отразиться на сроках и цене работ.
Оптимальными для будущего фундамента будут условия, при которых глубина промерзания меньше глубины грунтовых вод. И, наоборот, тяжелыми условиями считаются условия, когда глубина промерзания больше глубины грунтовых вод.
Правильно спроектированный и установленный фундамент может благополучно служить многие столетия.
Грунтовые воды
На качество слоёв земли большое влияние оказывает уровень грунтовых вод. В зимнее время под действием мороза грунты могут промерзать на различную глубину. Зачастую это ведёт к их вспучиванию. Наиболее хорошие условия для строительства фундамента, если глубина промерзания меньше глубины грунтовых вод. И, наоборот, если глубина промерзания больше глубины грунтовых вод, такие условия будут достаточно тяжёлыми.
1.1.2. Грунтовые воды
Грунтовые воды образуются в результате инфильтрации осадков и поверхностных вод. Они скопляются в водоносных (песчаных) слоях, расположенных над водоупорными (глинистыми или скальными), и встречаются на различной глубине от поверхности земли.
Следует различать поток грунтовых вод и бассейн. В первом случае движение грунтовых вод направлено в сторону понижений или по уклону водоупора, причем скорость движения зависит от фильтрующих свойств грунта и уклона потока. Уровень грунтовых вод вблизи водоемов (рек, озер, каналов и др.) обычно связан с колебаниями в них уровня воды, и движение этих грунтовых вод происходит обычно в сторону водоема; в некоторых случаях, в зависимости от времен года, движение грунтовой воды может иметь обратное направление — от водоема. Следует иметь при этом в виду, что при высоких скоростях движения грунтовые воды захватывают и уносят с собой мелкие частицы водоносного слоя, уменьшая этим его плотность и сопротивление сжатию.
Во втором случае движение грунтовых вод не имеет места, так как вода приурочена к депрессии поверхности водоупора.
Бывают случаи, когда водоносный слой перекрыт водоупорным пластом. Такие межпластовые воды при определенных условиях создают давление на верхний водоупорный слой и возможность его прорыва.
Грунтовые воды могут растворять некоторые горные породы, соль, гипс, ангидрид, мел, известняк, доломит. Следствием такой деятельности грунтовых вод является образование подземных пещер (карстовые явления). Грунтовые воды способствуют также образованию оползневых явлений, обвалов и так далее.
Вот почему наряду с геологическими изысканиями должны быть выявлены и гидрогеологические данные: наличие или отсутствие грунтовых вод, их движение и химический состав, так как грунтовые воды во многих случаях могут оказаться агрессивными по отношению к бетонным и железобетонным подземным частям сооружений.
На практике различают случаи, когда грунтовые воды расположены ниже или выше подошвы фундамента. В первом случае, когда уровень грунтовых вод ниже подошвы фундамента и скорость их движения невелика, грунтовые воды не оказывают существенного влияния на прочность основания. Во втором случае, когда уровень грунтовых вод находится выше подошвы фундамента, сопротивление сжатию мелкого и пылеватого песка основания снижается. При этом, если грунтовые воды имеют большой уклон и большую скорость движения, то мелкие частицы грунта при наличии вблизи канав или траншей могут быть вынесены из-под подошвы, что уменьшает плотность грунтов.
Уменьшение плотности грунтов основания и снижения его сопротивления возможно также тогда, когда рытье котлованов под фундамент производится с водоотливом. В этом случае, вследствие одностороннего давления грунтовой воды, мелкие частицы грунтов основания выносятся из днища котлована.
Таким образом, если грунты основания содержат мелкие частицы (мелкий песок, ил), а уровень грунтовых вод на площадке выше подошвы фундамента проектируемого сооружения, то следует предварительно искусственно понизить уровень грунтовых вод. Для понижения уровня грунтовых вод лучше всего применять иглофильтры, которые размещаются по контуру на некотором расстоянии от сооружения.
Во многих случаях грунтовые воды перехватываются шпунтовым ограждением или дренажной системой, преграждающими путь движению воды и доступ ее к строительной площадке. При благоприятном сочетании геологического строения и рельефа местности грунтовые коды отводятся в более пониженные места — водоемы, овраги.
