При высоких грунтовых водах оптимальным решением будет использование свайного фундамента. Такой тип фундамента позволяет избежать контакта с влажными слоями грунта, что значительно снижает риск деформации здания и проблем с избыточной влагой в подвале. Сваи заглубляются ниже уровня грунтовых вод, что обеспечивает надежную опору для конструкции.
Также возможно использование плиты с глубокой утонченностью, которая распределяет нагрузки на большую площадь и предотвращает воздействие гидростатического давления. Важно предусмотреть систему дренажа для отведения лишней воды и изоляцию основания для защиты от влаги. Лишь так можно обеспечить долгосрочную стабильность и безопасность строительства.
Фундамент на участке с высоким уровнем грунтовых вод
Высокий уровень грунтовых вод – если они проходят менее 1.5-2 м от поверхности земли. Определить его несложно по характерному переувлажнению участка: даже после небольших дождей подолгу застаиваются лужи, преобладают влаголюбивые растения, почва не просыхает – она почти всегда рыхлая и сырая.
Статья полезна тем, кто вынужден строиться на участке с водонасыщенной почвой.
Коррозия бетона – физические и химические факторы
Видимые признаки близкого к поверхности уровня грунтовых вод – сигнал о необходимости геологической разведки, ведь кроме элементарных неудобств «высокая вода» создаёт опасные риски для конструкций дома.
Чрезмерное увлажнение в совокупности с перепадами температуры опасно циклическими процессами заморозки-оттаивания влаги. Структура бетона «расшатывается» – замерзающая влага методично расширяет поры, снижает его прочность, а оттаявшая вода вымывает частицы и минералы.
Даже в благоприятных летних условиях, химические реакции, возникающие из-за грунтовых вод, вызывают кристаллизацию в порах бетона, повышающую внутренние напряжения материала. Таким образом, корродирующий бетон постепенно разрушается.
Несмотря на то, что для защиты арматуры специально предусмотрен бетонный слой, даже небольшие точечные разрушения чреваты губительным действием влаги на металл. А локальные повреждения арматуры – ослабленные участки фундамента не способные противостоять силам расширяющейся от замерзающей влаги земли.
Морозное пучение
Зимой и в межсезонье замерзающий грунт на фундамент давит неравномерно – это зависит от степени его увлажнённости и температурных различий. Поэтому в центре дома подвижек почвы почти не бывает, а по периметру они действуют с разной силой. Визуально эти процессы не видны, проявляются уже их последствия – критичные повреждения: трещины бетонного основания, цоколя и стен.
Казалось бы, достаточно устранить лишь один из факторов – влагу или холод, и проблема решена. Но с выходом почвенных вод близко к поверхности простой дренаж малоэффективен – потребуется комплекс мелиоративных мероприятий, что неприемлемо дорого. И утепление так же разрушается водой.
Практичное основание дома
На слабонесущих почвах глубиной до 3м. рационально рассмотреть и проработать варианты постройки на буронабивных, забивных, а по необходимости – винтовых сваях, с их заложением ниже уровня промерзания в нижних малосжимаемых слоях.
Но в качестве примера мы разберём устройство фундамента на участке с крайне неблагоприятными условиями, где:
- результаты геологоразведки показали слабый водонасыщенный грунт до глубины 10-12 м;
- уровень почвенных вод поднимается до 0.4 м. от поверхности земли.
Из-за такой большой неустойчивой толщи, в условиях индивидуального строительства нецелесообразно закладывать фундамент на сваях – цена при этом будет непомерно высока.
Разработчиками предложено более рациональное проектное решение. В нём предусмотрен комплекс мер по укреплению грунта и выбрана плита в качестве основания дома.
Как увеличить несущую способность – подготовить участок под строительство
Условия участка позволяют снять почвенно-растительный слой и выбрать почву на глубину до 20, максимум 30 см. Это немногим выше критической отметки. Важно не углубиться больше, так как очень сложно вести дальнейшие работы при поступлении воды.
Вместо выбранного плодородного слоя отсыпать и утрамбовать песчано-гравийную подушку. Поверх устроить насыпь из крупного песка. Выбор основан на том, что он не скапливает в себе влагу, его объём в морозы не растёт. Послойная трамбовка и действие веса материалов осадят и уплотнят слабые почвенные слои под ними.
Продолжать строительные работы желательно по истечению 6 месяцев. За это время произойдёт смена сезона с соответствующими почвенными процессами, что необходимо для стабилизации просадок грунта под искусственно созданной площадкой. Затем, на укреплённой территории можно закладывать фундамент.
Устойчивая рациональная конструкция
Воздействие веса здания на грунт снижается за счёт его равномерного распределения по всей площади застройки. Это достигается применением фундаментной плиты. Эффект усиливается увеличением размеров – она со всех сторон выступает за периметр цоколя на 400 мм.
Прочность плиты повышается заанкерованным с ней цоколем, применённым в качестве направленных вверх рёбер жёсткости. В целом, это достаточно прочное основание не только для деревянного сруба, но для стен из лёгких ячеистых бетонов. Принципиально он похож на УШП, но в рассматриваемом случае она не так уместна по причине:
- Направленных вниз рёбер жёсткости – остаётся риск продавливания в водонасыщенный слой.
- А так как УШП служит черновым полом – лишает преимуществ высокого цоколя для дома на переувлажнённой почве.
Завершает работы планировочная отсыпка любым грунтом. Она не только приподнимет ландшафтный горизонт, но и упростит устройство отвода весенней снеговой и дождевой воды.
Подведём итоги
Если почвенные воды находятся близко к поверхности, а из-за большой толщины слабонесущего грунта монтаж свайного поля, либо свай для ростверка становится невыгодным, рациональный тип фундамента – плавающая монолитная железобетонная плита. Повысить её прочность и улучшить эксплуатационные характеристики можно за счёт:
- Бетонного цоколя для укрепления конструкции. Заодно он приподнимет стены от земли.
- Снизить риски коррозии бетона использованием сульфатостойкого портландцемента пятисотой марки.
- Для наполнителей бетонной смеси брать только: чистый песок без глины, гравий без ила, щебень из твёрдых пород – в компонентах не должно присутствовать водорастворимых фрагментов.
- Важно придать бетону водоотталкивающие свойства добавлением смеси «Пенетрон адмикс» или её аналогов.
Для своих проектов мы оказываем услугу адаптации фундамента под особенности грунтов вашего участка и климатические условия региона строительства.
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:
- столбчатый;
- ленточный;
- плитный.
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.
