Фундамент при высоком уровне грунтовых вод: ленточный, свайный, плитный

Оглавление

Глубина промерзания почвы и УГВ

Присутствие высокого уровня прохождения грунтовых вод затрагивает несколько позиций, связанных с закладкой фундамента. Они четко прописаны в СНиПах. И чаще всего в правилах встречается соотношение УГВ с уровнем промерзания почвы. Потому что эти два показателя являются главными факторами, снижающие прочность бетонной конструкции. Вот несколько позиций.

Если уровень воды меньше уровня промерзания, то расчет фундамента производится по обычной схеме, то есть, только на нагрузку от дома.
Если почва на строительном участке слабая, мягкая и подвижная, то закладка фундамента производится ниже УПГ. При этом обязательно организуется дренажная система для отвода подземных вод.
Если уровень грунтовых вод очень высокий, то ленточный фундамент не рекомендуется возводить.
Если в районе застройки частые подтопления, то приемлем единственный вариант – дом на сваях. При этом столбы забиваются в землю ниже уровня ее промерзания.

УГВ ближе, чем на 0,5 м

В этой ситуации единственное решение – сваи. Здесь три варианта: монолитные готовые, винтовые из стальной трубы и буронабивные.

Идеальный вариант – монолитные. Их давно применяют в строительстве, у них повышенная несущая способность, они легко выдерживают морозное пучение. К тому же нет необходимости думать о дренировании грунта. Правда, для этого потребуется специальная техника.
Винтовые сегодня стали очень популярны. В малом частном домостроении такие фундаменты для высоких грунтовых вод – оптимальное и дешевое решение. Единственный их недостаток – не самая высокая несущая способность. Поэтому придется рассчитать количество свай и расстояние между ними. Рекомендуется устанавливать винтовые сваи на глубину не больше 3 м.
Что касается буронабивных конструкций, то это неплохой вариант, который имеет высокую несущую способность. Но есть у данной технологии и свой минус – придется проводить большой объем осушительных мероприятий.

Расположение УГВ на расстоянии 0,5 м и более

При выборе типа фундамента предпочтение надо отдать плитной модели. Все дело в том, если разговор идет о доме, столбчатые конструкции в такой ситуации не смогут обеспечить необходимую несущую способность большого строения.

Ленточный фундамент использовать можно, но только мелкозаглубленный, который обычно сооружается под небольшие легкие постройки. В принципе, каркасный коттедж он выдержит. При этом рекомендуется сооружать фундамент с расширенным основанием.

К вопросу, как сделать фундамент плиту. Заливая ее на глубину до полуметра, надо понимать, что ее толщина и способ армирования будет зависеть от этажности строения, а также от типа материалов, из которых в основном будут возводиться стены. При этом придется продумать технологию теплоизоляции. Кстати, это важный этап сооружения плиты.

Если почва на участке очень слабая, то подушку под фундамент дома для высоких грунтовых вод засыпают до тех пор, пока ее материалы не вытеснят лишнюю влагу и не перестанут уходить вглубь.

Расположение УГВ на расстоянии 1,5 м и более

Сравнивая описанные выше условия, надо отметить, что в этом случае можно использовать устройства фундаментов на грунтовых водах ленточного типа и плитного. Но обе конструкции должны быть мелкозаглубленного вида.

Сборный фундамент

Ну а если застройщик не может расстаться с мечтой о просторном подвале и хочет построить фундамент в воде – страшно или нет? Современные технологии осуществить и такую идею. Фундамент в таком случае сооружается из железобетонных блоков (как сделать фундамент из фбс блоков), установленных на опорной подушке (плите бетонной).

Котлован роют глубже уровня воды, сооружая по его периметру стенки из полимерных или стальных элементов, соединяемых между собой специальными замками. Летом можно обойтись и без них, но если строительство решено начать осенью, устанавливать стены придется обязательно. Воду, которая постоянно будет скапливаться на дне котлована, надо будет откачивать.

Дно подготовленного котлована тщательно разравнивают, а затем для выравнивания заливают тонким слоем бетона – готовят подбетонку (о том, как правильно залить фундамент под дом). Для фундамента грунтовые воды – плохие соседи, поэтому одновременно с устройством подушки по периметру ямы сооружают дренажную систему.

Она будет состоять из перфорированных поливинилхлоридных труб, обернутых геотекстилем и дренажного колодца, предназначенного для накопления отведенной из зоны строительства воды.

На подбетонке монтируется опалубка, затем в ней устанавливается армирующий каркас, и производится заливка бетонной смеси.

Видео о заливке сваи ТИСЭ при высоком уровне грунтовых вод.

Выбор фундамента при высоком уровне грунтовых вод

При выборе типа основания нужно учитывать множество факторов:

Какая нагрузка будет на основание, материал из которого будут возводиться несущие стены.
Планируется ли размещение цокольного этажа в доме.
Глубина промерзания почвы.
Высота грунтовых вод во время паводка, и за какое время они приходят в норму.

Существует несколько вариантов устройства фундамента при повышенном уровне грунтовых вод:

Площадка из монолитной плиты, является наиболее надежным сооружением, но и имеет высокую стоимость. Такой вид основания может быть организован как на верхних слоях грунта, так и в глубине. Если в здании планируется цокольный этаж, частично или полностью углубленный в почву, то в таком случае монолитная плита располагается в плотных слоях грунта на глубине 2 – 2,5 метра. Иногда монолитная плита располагается на сваях, что дает дополнительную гарантию крепости дома. По периметру, ниже самой плиты необходимо проложить дренажную систему, чтобы предотвратить проникновения воды в подвал.

Ленточный фундамент. Наиболее распространённый тип основания, применяемый в частном домостроении. Используется только при сезонном или периодическом повышении грунтовых вод, и в случае если их уровень ниже уровня промерзания почвы. Ленточный фундамент расположен на верхних слоях грунта, выполнен из железобетона, который заливается непосредственно в форме основания

Важно правильно рассчитать предполагаемую нагрузку на бетон, чтобы при дальнейшем строительстве и эксплуатации избежать растрескивания, проседания и разрушения основы дома. При устройстве ленточного фундамента, подвального помещения в здании быть не должно.

Фундамент на сваях

Один из самых надежных видов устройства основания. Для его строительства используют металлические, винтовые, бутонабивные, железобетонные и другие виды свай. Для их монтажа определяется точная глубина пролегания твердого грунта и забивается столб опоры. Можно также выбрать не готовое железобетонное изделие, а выполнить заливку его самостоятельно, выкопав или пробурив скважину определенной глубины, связав металлическую арматуру в виде столба и залив в полученную форму бетонный раствор. Далее все сваи связываются в монолитную конструкцию путем заливания ростверка. Такие опоры равномерно распределят нагрузку он здания между собой и не дадут фундаменту «всплыть». Сейчас часто используются заливные столбы со сферическим расширением у основания, такая конструкция позволит устоять зданию во время сезонных подвижек почвы и в случае пучения грунта при заморозках.

Существует так же фундамент на плавающей подушке. Он основывается на нескольких, утрамбованных слоях песка, щебня и гравия от мелкого к крупному, с применением геотекстиля в качестве прослойки. Такой вид основания появился сравнительно недавно, но уже стал часто использоваться в малоэтажном строительстве.

Для всех видов основания обязательным условием является гидроизоляция. Это защитит фундамент от воздействия грунтовых и атмосферных вод и предотвратит их проникновениевнутрь помещения. Ее можно выполнить, используя гидроизоляционные материалы на основе битума, резины или жидкого стекла.

Воздействие грунтовой воды на бетонное основание осуществляется из-за большого количества сульфатов, содержащихся в почве, которые разрушают бетон, чтобы этого избежать при заливке раствора применяется сульфатостойкий цемент. Заливать бетон необходимо непрерывным способомс применением уплотнительного вибратора и с соблюдением технологии сушки.

Важно защитить отлитое основание от воздействия окружающей среды, чтобы фундамент не впитывал лишнюю воду, но в то же время не подвергался слишком быстрому застыванию. Экономить на качестве материала не стоит, так как последствия могут выйти гораздо дороже.. При организации кольцевой дренажной системы, необходимо не только проложить трубы по периметру фундамента, но и проработать систему отвода воды непосредственно с самого земельного участка

Для этого можно выкопать по периметру траншею с приемным колодцем, в который будет поступать лишняя вода

При организации кольцевой дренажной системы, необходимо не только проложить трубы по периметру фундамента, но и проработать систему отвода воды непосредственно с самого земельного участка. Для этого можно выкопать по периметру траншею с приемным колодцем, в который будет поступать лишняя вода.

Таким образом, если соблюдать все правила и нормы устройства фундамента при высоком уровне грунтовых вод, то организация качественного и прочного основания под здание не доставит больших проблем. Если нет достаточных знаний и опыта в проведении таких работ, то лучше доверить строительство профессионалам.

Выбор типа фундамента

Итак, если грунтовые воды близко – какой фундамент нужен? Наиболее правильным решением данного вопроса будет сооружение плавающей конструкции. Такой тип основания разрабатывался специально для строительства на слабонесущих, насыпных грунтах, участках с высоким расположением грунтовых вод.

Он представляет собой монолитную бетонную плиту, армированную стальными стержнями. Плитный фундамент при высоком уровне грунтовых вод имеет небольшую толщину (фундамент плита — расчет толщины).
Его устройство производится в следующем порядке:

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

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

Подобная конструкция способствует равномерному распределению нагрузки на грунт.
Но и у нее есть отрицательные стороны:

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

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

Свайный фундамент

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

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

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

И этому типу фундамента свойственны недостатки:

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

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

Ленточный фундамент

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

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

Заливку фундамента на горной местности с высоким уровнем вод производят ступенчато, соединяя верхние части монолитных лент мощными рандбалками.

Послойная защита фундамента

Способы изоляции фундамента при высоком УГВ

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

Эскиз правильного обустройства фундаментного основания

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.

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.

https://youtube.com/watch?v=6yE0zG-8sBI

Чем опасна вода в почве

Одним из главных врагов любой конструкции здания является жидкость. В большинстве случаев проблемы возникают с влагой в парообразном состоянии и легко решаются укладкой пароизоляции. Но при возведении фундаментов можно столкнуться не просто с жидкой фазой вещества, но и с напорными водами, которые способны доставить намного больше неприятностей.

Существует три наиболее распространенных проблемы, если УГВ на участке расположен близко к поверхности земли:

возникновение сил морозного пучения;
увлажнение материала и снижение его характеристик;
разрушение фундаментов при воздействии агрессивных грунтовых вод.

Морозное пучение

Само явление происходит незаметно, на поверхность всплывают только последствия: вертикальные или наклонные трещины. В зависимости от материала стен разрушение может затронуть не только фундаменты, но и вышележащие конструкции дома.

Причина возникновения морозного пучения кроется в уникальном свойстве воды. Все вещества на планете при понижении температуры уменьшаются в объеме, но к H2O это правило не относится. Эта жидкость при превращении в лед заметно расширяется, приводя к появлению излишнего давления под зданием.

Давление распределяется неравномерно. В центре строения почва подогрета, а по краям температура несколько ниже. Поэтому наружные части фундамента будут сильнее приподниматься при морозном пучении, неравномерная деформация приведет к появлению трещин.

Схема воздействия и последствия морозного пучения.

Для возникновения такой ситуации потребуется одновременное наличие двух составляющих:

влага в грунте (например, высокий УГВ на участке);
температура ниже нуля (в зимний период).

Чтобы предотвратить вероятность повреждения достаточно избавиться хотя бы от одного фактора.

Чрезмерное увлажнение

Чаще всего фундамент изготавливается из бетона. Этот материал имеет определенную морозостойкость, которая показывает максимальное количество циклов замораживания и оттаивания. Ограниченность циклов также связана с расширением воды при замерзании.

Если УГВ расположен близко к земле, бетон фундамента чрезмерно смачивается, при этом его внутренняя структура подвергается сильному «расшатыванию». Лишняя влага проникает в поры материала. Зимой она замерзает, появляется повышенное давление в бетоне. Весной происходит оттаивание, давление снижается. Такие постоянные перепады, в конце концов, приводят к снижению прочности и разрушению.

Также чрезмерное увлажнение опасно тем, что оно разрушает поверхность фундамента, постепенно вымывая частицы материала.

Агрессивная среда

Такие грунты и влага в них оказывают негативное химическое и физическое влияние на строительные материалы. Речь идет о коррозии бетона и металла. Для цементного камня выделяют три вида явления:

вымывание из цемента минералов (чаще всего происходит при влиянии углекислотных подземных вод);
повреждения, вызванные кислотами или щелочами;
химические реакции, вызывающие процессы кристаллизации в порах бетона при которых увеличивается внутреннее давление.

Последствия коррозии бетона.

Агрессивность грунтовых вод к металлу рассматривается отдельно. Она не так опасна, поскольку при заливке монолитных конструкций предусматривается защитный бетонный слой. Требования к материалам, необходимость защиты и ее выбор регламентируются СНиП 2.03.11-85.

Влияние грунтовых вод

Влага может сильно сказываться на основании, строении:

размягчается грунт;
может происходить разрушение цемента, содержащегося в бетоне.

Грунтовая вода (ГВ) – первый над водоупорным слоем водосодержащий горизонт. Подпитывается атмосферными осадками, поверхностными водами, уровень постоянно меняется. Отличается от артезианской отсутствием напора. Уровень зависит от свойств почвы. На каменистой, песчаной более ровный.

Вода, содержащаяся в грунте, разрушает связь, делая почву менее прочной, более зыбкой. После оттока сцепление грунта восстанавливается, возвращается твердость. Предметы, находящиеся в этой области, обладающие значительным весом, постепенно опускаются. В разных местах оседание будет происходить с разной скоростью. Неправильно подобранный фундамент может не выдержать напряжения, разломиться.

Разрушение от агрессивного влияния

Вторая опасность связана с щелочным балансом воды, содержанием агрессивных веществ. При понижении водородного показателя pH менее 6, карбонат кальция, содержащийся в цементе, начинает растворяться, вымываться. Сказывается на прочности бетона. Тот же эффект появляется при избытке гидрокарбоната, двухвалентного магния, сульфатных ионов, повышенного содержания углекислоты. Чем выше уровень ГВ, тем большему влиянию подвергается фундамент.

Сооружение различных видов оснований

Если в месте заложения фундамента близко грунтовые воды, то, прежде чем приступить к сооружению плитного основания, потребуется подготовить по всему периметру будущего здания канавы. Лучше, если это будет траншея шириной 20-30 см и высотой (глубиной) не менее 50 см. Канавы будут наполняться дождевой или талой водами, и таким образом будет осуществляться дренирование. Подробнее о предпочтительном типе фундамента смотрите в этом видео:

Для защиты стенок фундамента, обработайте их гидроизолирующим мастиками

«Плавающая» плита лежит не на глинистой почве, а на созданной из песка и гравия подушке. Такой тип фундамента нужно заливать, соорудив его на насыпном грунте. Перед заливкой монтируют дренажную систему, укладывая дрены под уклоном не менее 5 см на каждый метр трубы. Для защиты плиты необходимо внутреннюю поверхность основания выслать гидроизоляционными материалами. Чаще всего используют рубероид, укладывая полотна внахлест по 10-15 см шириной. Крепеж выполняют с помощью битума.

На гидроизоляцию укладывают армирующий каркас и заливают его бетоном, наполнителем для которого служит мелкофракционный гравий. Лучше залить все основание за один день.

Ленточный фундамент требует тщательной подготовки траншей котлована. Они должны быть достаточно глубокими и широкими, чтобы превысить глубину промерзания земли и позволить качественно собрать опалубочную конструкцию.

Заливают монолитную ленту, позаботившись о правильной отсыпке ее дна, качественной трамбовке и обустройстве гидроизоляции. Внутрь опалубки устанавливают каркас, связанный из арматурных стержней различного сечения. Бетон заливают послойно с обязательной трамбовкой каждого слоя. Полезные советы при строительстве дома на почве с высоким УГВ смотрите в этом видео:

Свайный ростверковый фундамент признан наиболее надежным при возведении построек на участках с высоким УГВ

Делая такое основание, важно следовать почвенным показателям, в зависимости от которых устанавливается размер каждой из используемых свай. Сваи используют:

винтовые;
буронабивные;
забивные.

Самостоятельно без привлечения тяжелой строительной техники монтируют винтовые конструкции. После установки всех свай на них собирается ростверк или укладывается балка, необходимая для того, чтобы связать всю конструкцию воедино.

Основная задача фундамента – принять на себя нагрузку от дома и распределить ее равномерно на грунт

Поэтому при заложении фундаментной основы необходимо принять во внимание тип грунта и расположение уровня грунтовых вод (УГВ). Последний показатель может оказаться слишком высоким, то есть, вода находится близко к поверхности почвы

Заливать в таких условиях фундамент сложно и затратно. Поэтому перед производителем работ стоит вопрос, какой фундамент нужен для частного дома, если грунтовые воды близко? Этот вопрос затрагивает не только вид фундаментной конструкции, но и дополнительный выбор, который касается именно глубины закладки: ниже уровня грунтовых вод или выше.

Какой нужен фундамент при высоком уровне грунтовых вод