0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сооружение фундамента с учетом рельефа и грунтовых вод

Выбираем лучший фундамент для дома на все случаи жизни

Добавление статьи в новую подборку

Выбор фундамента для загородного и дачного домика может стать серьезной проблемой для начинающего строителя. Ведь правильная установка основания дома зависит от массы факторов − от уровня грунтовых вод до типа почвы. Как же не ошибиться?

Фундамент является несущей конструкцией, на которую приходится основная нагрузка от сооружения. Он равномерно распределяет давление и не позволяет зданию проседать и уходить в землю. Существует несколько разновидностей фундамента. Но какую выбрать?

Прочный фундамент нужен даже для небольших построек

Перед возведением фундамента…

До начала любых работ по возведению фундамента нужно как минимум провести геолого-разведывательные и проектно-изыскательские работы на участке. Они помогут учесть многие важные параметры. В частности:

  • рельеф местности;
  • наличие и уровень залегания грунтовых вод;
  • состояние грунта и тип почвы;
  • глубину промерзания грунта;
  • наличие и расположение подземных коммуникаций на участке;
  • сейсмическую активность.

Ленточный бетонный фундамент подходит почти для всех типов рельефа

На этапе проектирования выясняют другие факторы:

  • количество этажей, наличие подвала, общую площадь здания;
  • конструктивные особенности и суммарную нагрузку несущих конструкций здания;
  • планируемый срок службы здания (временное или постоянное сооружение);
  • материал, из которого будет построено здание.

Сооружение фундамента с учетом рельефа и грунтовых вод

Рассмотрим, какие типы фундаментов лучше подойдут для того или иного рельефа с учетом глубины залегания грунтовых вод.

Характер рельефа

Свайный фундамент

Ленточный фундамент

Поверхностная монолитная плита

Заглубленная монолитная плита с цокольным этажом

Требуется геологическое исследование грунта

Требуется выравнивание площадки в горизонт или террасирование

Требуется геологическое исследование грунта

Изрезанный рельефом уклон

Требуется геологическое исследование грунта

Требуется геологическое исследование грунта

Требуется геологическое исследование грунта

Требуется выравнивание площадки в горизонт или террасирование

Требуется геологическое исследование грунта

Изрезанные рельефом холмы

Требуется геологическое исследование грунта

Требуется геологическое исследование грунта

Требуется геологическое исследование грунта

Грунтовые воды

Требуются дренаж и водопонижение (ирригация)

Строительство не рекомендуется

Ниже уровня основания фундамента

Требуется кольцевой дренаж по периметру фундамента

Глубина закладки фундамента зависит от уровня залегания грунтовых вод. Чтобы точно определить глубину и «рисунок» воды на участке бурят несколько скважин, берут пробы грунта и делают химический анализ воды. Для возведения легкого каркасного, деревянного дома, гаража или сарая, уровень грунтовых вод может быть от 5 м и ниже. Для кирпичного или каменного капитального сооружения грунтовые воды не должны залегать выше отметки 7-10 м. Впрочем, при грамотно устроенной системе водоотвода эти значения могут изменяться в меньшую сторону.

Фундамент в зависимости от типа грунта

В первую очередь не забывайте о том, что фундамент и грунт будут составлять единую систему. Впоследствии к ним добавятся еще три фактора: температура воздуха, вес здания и грунтовые воды. Поэтому и основных вопросов при сооружении фундамента будет три:

  1. выдержит ли связка «грунт-фундамент» перепады температуры вашего региона?
  2. выдержит ли фундамент нагрузку, создаваемую зданием, и в какой степени она будет передаваться на грунт?
  3. какое воздействие окажут грунтовые воды в теплое и холодное время года?

Сборно-монолитные фундаменты считаются самыми ресурсозатратными

Возможность установки того или иного фундамента в зависимости от характеристик грунта представлена в таблице.

Подвижная легкая структура

Неподвижная тяжелая структура

Глубокий слой твердого грунта

  • на бетонной подушке;
  • на опорных площадках
  • малозаглубленная или монолитная плита

Глубокий слой слежавшегося грунта

  • ленточный на бетонной подушке;
  • на опорных площадках;
  • монолитная плита;
  • свайный
  • заглубленная монолитная плита;
  • свайный;
  • забивные сваи;
  • кессонный

Слой мягкого или сыпучего грунта на твердой основе

  • ленточный на бетонной подушке;
  • на опорных площадках;
  • поверхностная монолитная плита
  • заглубленная монолитная плита;
  • глубокие сваи

Слой мягкого или сыпучего грунта на мягкой основе

  • ленточный на бетонной подушке;
  • на опорных площадках;
  • поверхностная монолитная плита
  • глубокие сваи;
  • заглубленная монолитная плита;
  • кессонный

Перемежающиеся слои твердого и мягкого грунта

  • ленточный на бетонной подушке;
  • на опорных площадках;
  • поверхностная монолитная плита
  • глубокие сваи;
  • заглубленная монолитная плита;
  • кессонный

Под заглубленным фундаментом (профильным) понимается любой фундамент, установленный ниже максимальной точки промерзания грунта. Он используется при возведении многоэтажных и долговременных сооружений из кирпича либо дерева, облицованного кирпичом. Такие основания рассчитаны на максимальный срок службы и слабо подвержены колебаниям почвы и перепадам температуры.

Заглубленный каменно-кирпичный фундамент — надежное решение для долговременных сооружений

Малозаглубленный, или мелкозаглубленный, фундамент устанавливается на максимальной глубине 50 см. Он лучше подходит для строительства временных сооружений, гаражей, бань, деревянных домиков, каркасных или щитовых хозяйственных построек.

Материал фундамента

Фундамент изготавливают из прочных материалов, хотя иногда используют даже дерево или песок. Приведем краткие характеристики каждого типа фундамента.

Материал фундамента

Характеристика

Можно закладывать только на сухих грунтах. На влажных грунтах допускается укладка обожженого глиняного кирпича. Не рекомендуется сооружать данный тип фундамента при повышенном уровне грунтовых вод. Подходит для устройства капитальных и многоэтажных сооружений практически из всех материалов

Основой бутового фундамента выступает крупный булыжник или плитняковый камень. Фундамент укрепляют с применением цементного раствора. Бутовые фундаменты остаются устойчивыми на пучнистых грунтах и подходят для глубокого заложения. Выдерживают здания почти любой этажности и размеров

Для его строительства используются бетонные блоки или смеси, которые укладывают послойно. Стены могут располагаться на разной высоте, им можно придавать любую конфигурацию. На бутобетонной основе можно возводить строения любой сложности, этажности и планировки

Самый прочный и долговечный тип фундамента. Не «плавает» даже на пучинистом грунте. Бывает монолитного и сборного типов. Постройки на его основе возводят «на века»

Идеальный вариант для сооружения временных построек, одноэтажных домиков и зданий с невысокой проходимостью. Его хорошо укладывать на несыпучих грунтах и ровной поверхности

В средней полосе используется редко. В основном для возведения небольших построек: бани, беседки, навеса, летней кухни, теплицы. Выдерживает незначительные деформации, а также прост в установке. Недостатки – короткий срок службы и низкая прочность

Определяем глубину промерзания грунта

Для начала нужно узнать среднестатистическую глубину промерзания грунта в вашем регионе. В последние годы погода стала капризной, лютые морозы чередуются с продолжительными оттепелями и почти полным отсутствием снега. Тем не менее, общие правила существуют для всех климатических зон.

При возведении фундамента вы должны иметь проект будущего дома

Для неотапливаемых помещений глубина промерзания берется с запасом 10% относительно среднего показателя. Она измеряется от уровня земли, а в помещениях с подвалом – от предполагаемого уровня пола подвального помещения. Для отапливаемых помещений глубину промерзания нужно уменьшить на 20-30%.

Фундамент, возведенный ниже глубины промерзания, не гарантирует защиту от вспучивания почвы в результате сильных морозов.

Для устранения деформации строители часто идут на хитрости. Например, уменьшают площадь боковой поверхности основания, придают ему форму трапеции, засыпают не землей, а непучинистым грунтом т.д.

Примеры фундаментов для конкретных сооружений

Приведем сводную таблицу фундаментов и участков, на которых они располагаются.

Высотность здания и допустимая нагрузка

Устройство, расход материалов, трудозатраты

Монолитный или сборно-монолитный плитный

Все виды слабонесущих и сильносжимаемых грунтов (пучинистые, песчаные)

Любая, при значительных нагрузках требуется усиленное армирование

Наиболее сложный и дорогой, требует большого расхода материалов и затрат труда

Большинство видов, кроме сильно пучинистых и болотистых

Конструкция и допустимая нагрузка подбираются на основании расчетов

Используется для всех видов зданий, кроме особо высотных. Подходит для устройства теплых подвалов

Относительно стабильные грунты

Лучше всего подходит для каркасных конструкций

Позволяет значительно сократить расходы на строительство

Слабые поверхностные грунты на более надежном основании (сваи забиваются до надежного грунта)

Часто используется для сооружения высотных зданий, в малоэтажном строительстве применяется для экономии средств

Требует устройства ростверка, для забивки свай на большую глубину используется спецтехника

Теперь приведем примеры конкретных фундаментов и сооружений, которые можно построить на их основе:

Тип фундамента

Сооружения, которые можно построить

Дома из железобетона, постройки из кирпича, сооружения из камня, дома из дерева в несколько этажей

Деревянные дома, блочные здания, кирпичные и каменные строения небольшой и средней массы, сооружения из газобетона, пристройки, бани, гаражи, беседку, заборы.

Небольшие дома из легких материалов, легкие строения каркасного типа, ограждения и заборы, подсобные помещения, небольшие бани

Небольшие постройки общим весом до 2,5 т

Достоинства и недостатки каждой основы (выводы)

Помимо особенностей фундамента следует учитывать характеристики участка. Именно под него вам в первую очередь придется подстраиваться. Подытожим информацию о каждом типе основы.

1. Плитная основа

  • долгий срок службы;
  • подходит для укладки на большинстве почв;
  • работы по установке фундамента занимают мало времени;
  • основа является одной из самых прочных за счет равномерного распределения нагрузки.
  • не подходит для временных строений;
  • в одиночку такой фундамент залить проблематично;
  • самый дорогой вид фундамента.

2. Ленточная основа

  • на ней возводят дом практически из любого материала (кирпича, блоков, дерева и т.д.) и ленточную основу любой конфигурации;
  • ее можно соорудить самостоятельно;
  • расход материалов – минимальный;
  • вариант подходит для большинства типов почв;
  • можно изменять ширину и степень заглубленности фундамента.
  • слишком массивное здание фундамент может не выдержать;
  • нельзя сооружать ленточную основу в местах со значительным перепадом высот;
  • прочность конструкции уменьшается из-за сильных морозов и жары.

3. Свайная и столбчатая основы

  • применяются на заболоченных грунтах, вспученных участках, участках с перепадами высот и близким расположением грунтовых вод;
  • материалов нужно по минимуму, а монтаж не занимает много времени;
  • отличный вариант для небольших домиков и дач, мобильных и временных сооружений.
  • капитальное сооружение на них не построить;
  • обязательно нужен цокольный этаж;
  • если почвы совсем неустойчивые, придется загонять сваи глубоко в землю при помощи спецтехники, иначе здание «поплывет».

Грамотно выбранный фундамент прослужит долгие годы

Прочный фундамент – залог долговечности и устойчивости любого здания и сооружения. От его правильного выбора и монтажа на 90% будет зависеть надежность всей конструкции. Чтобы фундамент не «поплыл», проведите детальное исследование грунта и заранее продумайте тип, размеры и этажность будущей постройки.

Какой тип фундамента нужен для частного дома если грунтовые воды близко?

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.

Влияние грунтовых вод

В строительной среде ходит такой термин – цементная бацилла. Это когда бетонная конструкция разрушается под действием негативных факторов, к которым относятся и грунтовые воды. Но надо понимать, что на бетон негативно влияет не сама вода, а растворенные в ней соли и различные химические вещества. Они проникают в тело бетона, где взаимодействуют с цементом или наполнителями, разрывая их связи между собой. Отсюда и появление всевозможных налетов, темных пятен и неприятных запахов.

Высокое УГВ – это проблемы еще на стадии копки котлована. Внутри собирается вода, которая размягчает дно, что приводит к снижению несущей способности грунта. Если это произошло, то придется в первую очередь продумать и заложить систему дренажей, с помощью которой появится возможность откачать воду.

Есть технологии, которые не требуют осушки участка. Для закладки фундамента используют свайный метод с забиванием столбов в глубину земли до плотных слоев. Неплохой вариант, но затратный и трудоемкий. Без наличия специальной техники такой фундамент не соорудить. Для частного домостроения эту технологию используют редко. Поэтому к устройству фундамента при высоком уровне грунтовых вод подходят с позиции именно осушения.

И еще один отрицательный момент. Опасное время для таких участков – зима с минусовыми температурами. Промерзание грунта зимой превращается в опасную для фундамента ситуацию. Морозное пучение и высокий УГВ могут разрушить конструкцию основы дома за один сезон.

Определяем уровень

Уровень грунтовых вод, то есть, сам показатель зафиксирован в геологической организации, филиал которой есть в любом большом городе. Получить информацию по УГВ можно там. А можно замер уровня провести самостоятельно. Для этого придется выкопать яму глубиною 3 м. Или пробурить скважину на ту же глубину. Диаметр скважины 20 см будет нормальным, для чего потребуется всего лишь садовый бур.

Замеры надо делать весной, когда сошел снег. Этот период, когда УГВ находится в максимально пиковой точке. Закрываете яму пленкой, чтобы не попали в нее атмосферные осадки. И через сутки проверяете, сколько воды в ней скопилось. Проверить можно шестом: опустили его до конца, чтобы он коснулся дна. Вытащили и размерили сухой участок от влажного до метки, которая определяет уровень грунта (метку надо поставить при замере в яме). Это и есть УГВ.

  1. Если данный показатель больше 2 м, значит, в районе строительства дома умеренный уровень грунтовых вод. Можно закладку фундамента проводить без дополнительных мероприятий.
  2. Если длина сухого участка меньше 2 м, значит уровень воды высокий. Придется продумывать систему отвода воды, проводить ее сооружение, обеспечивать фундаментную конструкцию защитными материалами.
  3. Именно вторая позиция – при высоких грунтовых водах – потребует от производителя работ выбора типа фундамента.

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.

  1. Если уровень воды меньше уровня промерзания, то расчет фундамента производится по обычной схеме, то есть, только на нагрузку от дома.
  2. 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.
  3. Если уровень грунтовых вод очень высокий, то ленточный фундамент не рекомендуется возводить.
  4. Если в районе застройки частые подтопления, то приемлем единственный вариант – дом на сваях. При этом столбы забиваются в землю ниже уровня ее промерзания.
Читать еще:  Роль в ландшафтном дизайне

Если УГВ достаточно высок, и организовано дренирование участка, то велика вероятность проседания грунта. Особенно это часто происходит на песчанистых почвах.

УГВ ближе, чем на 0,5 м

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

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

От 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.

Увеличить несущую способность плиты поможет замена грунта. Его вынимают до УГВ и вместо засыпают песок или щебень с тщательной трамбовкой.

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.

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.

Варианты при близком расположении грунтовых вод

Выше уже были даны варианты фундаментов при близких грунтовых водах. В принципе, плитная конструкция в этом случае самая часто используемая конструкция. Для нее нет необходимости сооружать дренажные канавы, продумывать способы защиты, потому что все проводится по стандартной технологии.

Высокие грунтовые воды — строим дом без подвала

Здесь все достаточно просто, если используется поверхностная или мелкозаглубленная плита в качестве основы. То есть, сооружается дом без подвала цокольного этажа, а стены поднимаются сразу от плиты. Вот последовательность проводимых работ:

  1. Выкапывается котлован до УГВ;
  2. Засыпается подушка из песка и щебня с трамбовкой;
  3. Гидроизоляция рулонным материалом;
  4. Установка армокаркаса;
  5. Заливка бетона.

Если сооружается утепленное основание, то под каркас укладывается утеплитель. На участках с высоким уровнем подпочвенной воды это идеальный вариант фундамента.

Защита от высокого УГВ

В строительстве фундаментов на таких почвах используют три разновидности гидроизоляции, с помощью которые необходимо обеспечить защиту конструкции основания и самого дома.

  1. Обмазочная, когда на сам фундамент наносятся битумные мастики в несколько слоев, за счет чего на поверхности конструкции образуется гладкий водонепроницаемый слой.
  2. Рулонная, когда конструкцию обкладывают гидроизоляционными пленками или мембранами в несколько слоев.
  3. Штукатурная, когда наносятся цементные смеси, в состав которых входят гидроизоляционные добавки.

Толщина слоя гидроизоляции определяется из расчета пролегания грунтовых вод. Чем выше их уровень, тем толще изоляционное покрытие.

Устройство фундамента на плавающей подушке

Что собой представляет плавающая подушка ? Это толстый слой подосновы из нескольких материалов, которые между собой разграничены изоляционными пленками. Для высоких грунтовых вод ее делают очень часто. Вот последовательность:

  • На дно котлована или траншеи засыпается крупнозернистый песок, который хорошо утрамбовывается.
  • Засыпка производится послойно с трамбовкой каждого слоя. При этом окончательный результат – слой толщиною 50 см.
  • Укладывается гидроизоляционная пленка, лучше рубероид.
  • Засыпается щебень, трамбуется до толщины 30 см.
  • Еще один слой рулонной гидроизоляции.
  • Заливка стяжки толщиною 10 см.

После чего можно заливать монолитную железобетонную конструкцию самого фундамента. Подушка создает условия, при которых фундамент может смещаться относительно нее. Такой фундамент часто называют плавающий монолитный.

Ленточный

Ленточный фундамент на почвах с высоким УГВ заливается точно так же, как описано в предыдущих разделах. Здесь важно понимать, что сильное основание в виде ленты – это большие материальные затраты. В основном они касаются расхода бетона и арматуры. При этом стараются саму ленту сооружать с расширенной подошвой.

Если постараться на чем-то сэкономить, то конечный результат может привести к ослаблению фундаментной конструкции, а, следовательно, начнут возникать проблемы с самим домом. Поэтому нельзя отступать от технологии сооружения и от точной последовательности проводимых строительных операций.

Свайного типа

Как уже говорилось, свайный фундамент при высоком уровне грунтовых вод – оптимальное решение. Главное – правильно выбрать тип закладываемых элементов.

Как показывает практика, при возведении большого тяжелого дома используют монолитные железобетонные столбы, которые изготавливаются на заводах ЖБИ.

Данная технология называется ТИСЭ. Это правда не самая дешевая технология из всех свайных, но она самая надежная.

И хотя винтовой фундамент является более дешевым, он не обеспечивает необходимую несущую способность под тяжелое строение. При этом необходимо учитывать, что проведение гидроизоляции в устройстве свайного винтового или другого типа является обязательным мероприятием.

Заключение по теме

Итак, вопрос, какой фундамент делать, если близко грунтовые воды, сегодня для многих частных застройщиков очень актуален. В статье были разобраны практически все ситуации, с которыми они могут столкнуться, а также были рекомендованы типы фундаментных конструкций. На само деле важно понимать, что сам выбор основан не только на типах грунтов и УГВ.

Важно в первую очередь осознавать, какой дом будет воздвигнут в районе с такой почвенной ситуацией. Если планируется большая постройка из кирпича или блоков, то придется на ее сооружение выделить приличный бюджет. И здесь экономить нельзя, потому что высокий УГВ – это подвижные неустойчивые пласты, у которых слабая несущая способность.

Грунтовые воды в строительстве, их разновидности и защита от них

В проектировании зданий учитывается множество расчетных величин, способных повлиять на строительство и эксплуатацию сооружения, и одной из них является уровень грунтовых вод. Именно этот показатель будет основополагающим критерием в расчете стоимости застройки, технологии строительства, долговечности конструкции и условий эксплуатации здания. Грунтовые воды зачастую осложняют строительство опорных конструкций и зданий в целом, поэтому, чтобы эффективно справиться с этой проблемой, нужно узнать о ней как можно больше информации, прежде чем начинать застройку.

Схема образования подземных вод.

Понятие в геологии

Уровень грунтовых вод — это слой почвы, ниже которого грунт насыщен водой до предела, то есть это ближайший к поверхности земли водоносный слой. Этот водяной слой отделен от низлежащего водонепроницаемыми породами глинистой или каменистой почвы. Глубина подземных вод зависит в основном от участка и от наличия водоемов поблизости. В горах грунтовые воды могут залегать на глубине более 100 метров, а в низинах и болотистых местностях этот показатель может насчитывать от нескольких сантиметров до 2 метров. В зависимости от времен года и интенсивности выпадения атмосферных осадков, уровень грунтовых вод постоянно изменяется, а колебания этой величины находятся в пределах нескольких метров.

Схема промерзания почвы.

Наименьший уровень подземных вод приходится на зимний период, когда из-за промерзания почвы грунт становится водонепроницаемым, а осадки выпадают в виде замерзших кристаллов воды, которые не растают до наступления тепла. Самый высокий уровень грунтовых вод отмечается весной, когда происходит таяние выпавших за зиму осадков. Верхний слой почвы становится пористым, из-за чего вся влага, образовавшаяся на поверхности, просачивается в нижние породы до водонепроницаемого слоя, что влечет за собой повышение уровня залегающих грунтовых вод. Именно поэтому для строительства зданий измерять показатель уровня подземных вод следует весной, чтобы избежать пучения грунта.

Типы слоев

Различают следующие виды грунтовых вод:

  • верховодка;
  • грунтовые безнапорные воды;
  • артезианские воды.

Верховодка залегает на глубине 2-3 метров. В засушливую погоду, а также зимой исчезает, просачиваясь в нижние водоносные слои. Носит временный и сезонный характер. Имеет небольшую площадь распространения. В песчаных почвах встречается крайне редко, для нее более типичны суглинистые или лесные породы. Залегая в пределах пространства подземных частей здания, верховодка представляет высокую опасность для строительства, так как может стать причиной подтопления сооружения и пучения грунта вокруг фундамента.

Таблица условий понижения грунтовых вод.

Грунтовые безнапорные воды залегают на первом водоупорном слое от поверхности земли. Этот водоносный слой не перекрывается водонепроницаемыми слоями грунта. Свой водный пласт грунтовые воды наполняют не полностью, из-за чего они и являются ненапорными. Этот вид подземных вод носит постоянный характер во времени и значителен по площади распространения.

Питание грунтовых вод происходит в основном за счет инфильтрации атмосферных осадков. Именно этот тип грунтовых вод доставляет большее количество хлопот при строительстве опорных конструкций и устройстве котлованов. Дело в том, что высокий уровень безнапорных подземных вод не позволит произвести заливку фундамента из-за постоянного затопления водой строительного котлована.

Артезианские воды — это подземный слой воды, располагающийся между двумя водоупорными слоями почвы. Если по какой-либо причине будет пробит верхний водоупорный слой, то это приведет к выбросу залегающей воды под давлением на поверхность. Артезианские воды пролегают глубоко в почве и носят постоянный характер. Из-за своего расположения никак не влияют на строительство зданий.

Влияние на строительство

Проектирование любых сооружений, предполагающих заливку фундамента, всегда должно начинаться с измерения уровня залегания грунтовых вод. Чем выше их расположение, тем меньше грунт способен выдерживать несущие опоры. Если залегание подземного водоносного слоя находится на глубине меньше 2 метров, то это считается высоким уровнем грунтовых вод. При таком их расположении от строительства, требующего обустройства котлована или траншеи, стоит отказаться.

Схема пробной скважины для определения уровня грунтовых вод.

Также избегать строительства стоит, если при высоком уровне грунтовых вод между поверхностью земли и водоносным слоем находится песчаная почва с илистой примесью. Попадание влаги в слои песчаной породы приведет к изменению грунта (он начнет «плавать»), что пагубно скажется на способности несущих конструкций выдерживать нагрузки, создаваемые самим зданием. Если же на этом уровне расположен пласт глинистого сланца, то попадание в него воды приведет к его размягчению, из-за чего потеряется устойчивость почвы, что неминуемо будет способствовать искривлению уровня фундамента.

В любом случае, при наличии подобных проблем, стоимость застройки будет неоправданно высокой. Дело в том, что подземные воды постоянно будут заливать вырытый котлован, даже при наличии качественной гидроизоляции и дренажа, что не позволит произвести заливку фундамента. Такие меры лишь на короткий срок обеспечат необходимый эффект, но сами грунтовые воды не исчезнут и, по прошествии небольшого промежутка времени, снова восстановят свой первоначальный уровень.

От уровня грунтовых вод зависит не только сметная стоимость строительства здания, но и расходы на его эксплуатацию, и сам срок эксплуатации.

Уровень подземного водоносного слоя обуславливает ограничение в виде выбора фундамента, его глубины, размера и сроков строительства. Помимо этих показателей, уровень подземного водоносного слоя накладывает ограничения на выбор материалов для застройки и их технических характеристик (плотность, прочность, водонепроницаемость и т.д.). Решение об обустройстве цоколей и подвалов тоже напрямую зависит от уровня грунтовых вод.

Схема понижения грунтовых вод.

Поэтому в строительстве принята норма расстояния от основания фундамента до залегающих грунтовых вод, равная 0,5 метра и выше. Это позволит обустроить все несущие конструкции согласно нормам и гарантирует надежность эксплуатации построенного здания. Если расчет был выполнен без учета этой нормы, то произойдет неравномерное пучение грунта, следствием чего станет перекос фундамента, который вызовет появление трещин в конструкциях, что может привести к их обрушению. Именно поэтому уровень грунтовых вод необходимо определять еще на стадии проектирования здания.

Определение уровня

Осуществить определение уровня грунтовых вод можно несколькими способами, но существует единое правило: все измерения проводятся весной, когда растает снег. Это обусловлено тем, что именно в этот период уровень залегающего водоносного слоя находится на максимальной отметке.

Самым простым и распространенным, но в то же время точным и эффективным способом является замер уровня воды в близлежащих к участку колодцах. Дело в том, что колодец наполняется только за счет грунтовых вод, именно поэтому расстояние, которое находится между верхом колодца и поверхностью воды, и является уровнем залегания подземных грунтовых вод. Для наиболее точного определения этого показателя замеры стоит выполнять в нескольких колодцах, находящихся вблизи участка для строительства.

Второй, не менее точный способ применяют, когда на близлежащих территориях к участку нет вырытых колодцев, — это бурение пробной скважины. Для этого способа с помощью садового бура нужно пробурить несколько скважин глубиной 2-2,5 метра, и, если в течение двух дней в них не появится вода, это означает, что она пролегает на достаточной глубине и при строительстве ее не стоит опасаться.

Схема изготовления маятника и рамки для поиска грунтовых вод.

Существуют еще старинные способы определения этого показателя. Например, нужно взять хорошо просушенный комок шерсти, сырое куриное яйцо (желательно более свежее) и глиняную глубокую посуду. После чего в предполагаемом месте строительства необходимо аккуратно снять слой дерна и в получившуюся ямку положить клочок шерсти, на шерсть положить куриное яйцо и все это накрыть глиняной посудой.

Читать еще:  Плоды цитрусовых или субтропики на моем подоконнике

Затем все это аккуратно нужно накрыть слоем дерна, снятого с этого места. Результат смотрят на утро следующего дня. Нужно убрать слой дерна и аккуратно снять глиняную посуду, а затем внимательно осмотреть образовавшуюся росу. Если роса появилась на шерсти и на яйце, то вода в этом месте залегает неглубоко. Если же роса есть только на шерсти, то вода располагается достаточно глубоко. А если и клочок шерсти, и яйцо сухие, то, возможно, воды в этом месте совсем нет или же она находится на приличной глубине.

Определить уровень грунтовых вод на участке можно с помощью растений, произрастающих на нем, и их характеристик. Допустим, если в засушливое время года на участке растут ярко-зеленая трава, крапива, осока или камыш, то воды в этом месте стоят достаточно высоко, не более 2-3 метров. Или же, если по вечерам над участком постоянно образуются туманы, а вблизи нет ни рек, ни водоемов, то это символизирует о том же. А вот если в засушливую погоду на участке преобладают солодка или полынь, то влаги на глубине до 4-5 метров нет.

Таким образом, способов определения уровня грунтовых вод существует множество. Их точность разнится, но общее представление о наличии водоносного слоя и глубины его залегания они могут отразить. Для детального определения этого показателя можно заказать геологическое обследование местности участка, что даст более точную картину нахождения подводных вод на участке.

Защита конструкций

Схема дренажа участка.

Даже при точнейшем определении уровня грунтовых вод обязательно должны быть приняты меры по защите сооружения от них. Выбор степени гидроизоляции и мер по понижению подземных вод зависит от уровня залегания водоносного слоя, типа фундамента, характеристик почвы и от наличия цоколя и подвалов.

Если в проекте здания отсутствуют цоколь или подвал или глубина залегания подземных вод ниже уровня их пола, то для защиты сооружения от грунтовых вод достаточно будет произвести гидроизоляцию фундамента и стен подвальных помещений. В случае расположения пола подвала или цоколя над водоносным слоем, потребуется обустройство дренажной системы для отвода воды. Это возможно только при наличии близлежащих водоемов или коллекторов, куда будут сбрасываться воды. В противном случае необходимо обустройство специальной гидроизоляции, которая имеет сложную технологию монтажа и высокую стоимость.

Также на поверхности, вследствие атмосферных осадков или нахождения участка в низине, образуются поверхностные воды, способные оказать влияние на пучение грунта или на уровень подземного водоносного слоя. Чтобы предотвратить их скапливание, в месте строительства устраивают водоотводные канавы или обваловывание участка. Вода, таким образом, отводится с помощью искусственного уклона или через сети открытого водостока.

При высоком уровне грунтовых вод единственным способом защиты конструкций является дренаж. Дренажные системы могут быть как закрытого, так и открытого типа, в зависимости от необходимого уровня понижения водоносного слоя. Любая дренажная система должна закладываться на первых стадиях обустройства несущих конструкций.

Открытые дренажные системы просты в сооружении, но мешают обустройству участка и уменьшают площадь земли для полезного использования. Они представлены в виде вырытых каналов и траншей вниз по уклону. На дно траншеи обязательно должен быть выложен камень или глина, чтобы предотвратить их размывание.

Закрытые дренажные системы не заметны на участке, но имеют ограниченный срок службы из-за их постоянного заиливания. Дрены закрытого типа устраиваются в виде системы труб, находящейся под землей, вода из которой отводится в канализационные стоки или в близлежащие водоемы.

В любом случае защиту строящихся конструкций от грунтовых вод следует проводить с участием специалиста.

Основание под фундамент

Грунтовые воды. Уровень грунтовых вод

Грунтовые воды. Уровень грунтовых вод

Грунтовые воды. Уровень грунтовых вод

Грунтовые воды. Уровень грунтовых вод. На различной глубине от поверхности земли встречаются грунты, пропитанные водой. Эти воды называются грунтовыми, а их верхняя поверхность – уровнем грунтовых вод.

Грунтовые воды оказывают влияние на структуру, физическое состояние и податливость грунтов. Производство работ при наличии воды в котловане значительно затрудняется.

В зависимости от типа грунта классифицируют на поровые, трещинные (жильные), карстовые (трещинно-карстовые). Поровые воды содержат пески и другие обломочные породы, трещинные — скальные породы, карстовые — растворимые (связные) породы, в том числе мягком известняке, доломите и гипсе.

Различные примеси, растворенные в воде, могут вредно (агрессивно) влиять на материал фундаментов и разрушать его. Все это заставляет строителя при проектировании и возведении фундаментов детально изучать грунтовые воды в районе постройки. Вода в грунте скапливается вследствие конденсации паров, проникающих вместе с воздухом, и просачивания дождевых и талых снеговых вод. Поэтому уровень грунтовых вод непостоянен: наиболее высокое стояние их бывает весной, наиболее низкое – зимой и летом. Вблизи открытых водоемов (река, пруд, озеро и т. д.) колебание уровня грунтовых вод связано с колебанием уровня воды в водоеме.

После проведения на большой территории планировочных работ, устройства дорог, тротуаров, канализационной сети, условия стока и просачивания меняются, что может повлечь изменение режима грунтовых вод. Поэтому в больших городах, где такие работы уже проведены, колебание уровня грунтовых вод бывает обычно незначительным. Распределение вод в толще грунта во многом зависит от характера напластования. Вода задерживается при просачивании над водоупорными (главным образом – тяжелыми глинистыми) грунтами и скапливается в водопроницаемых (песчаных) слоях, которые в этом случае называются водоносными.

Типы грунтовых вод

Если водоносный слой находится под водоупорным, то вода в нижнем водоносном слое во многих случаях находится под давлением. Если в верхнем слое отрыть котлован, то вода поступит в него снизу под давлением и поднимется выше уровня, на котором она первоначально появилась.

Такие воды называются напорными, а уровень, до которого они поднимаются, – установившимся уровнем грунтовых вод. Он должен определяться при изысканиях и учитываться при проектировании жилых зданий и сооружений.

При просачивании воды небольшое количество ее всегда задерживается в верхнем почвенном слое (почвенные воды, верховодка). Не оказывая влияния на конструкцию фундаментов, наличие этих вод заставляет всегда принимать меры по изоляции фундаментов и стен от влаги.

Влияние грунтовых вод на устойчивость и прочность основания

Изменение уровня грунтовых вод после возведения сооружения может резко понизить прочность основания и вызвать серьезные деформации сооружения в следующих случаях:

1) При наличии в грунте легкорастворимых в воде веществ грунт с течением времени может резко изменить свои свойства и разрушиться; этого можно опасаться, когда химическим анализом установлено присутствие в грунтовой воде большого количества минеральных веществ. Поэтому во всех таких случаях необходимо обстоятельно изучить состав грунта и определить мероприятия, устраняющие возможность его разрушения.

2) При расположении сооружения на мелких и пылеватых рыхлых песках, которые под давлением текут вместе с водой. Такие грунты называются плывунами. Если грунтовые воды имеют выход на поверхность (в местах резкого изменения рельефа, при открытии котлована или шурфа и т. д.), возникает опасность выноса частиц грунта из-под проектируемого сооружения или из-под зданий, расположенных рядом с котлованом.

Поэтому при проектировании сооружения на плывуне необходимо специальными исследованиями установить пределы распространения плывунов, возможность выноса их в местах резких переломов поверхности рельефа, характер и рельеф подстилающих грунтов, направление и скорость движения грунтовых вод. На основании этих данных в каждом конкретном случае особо решается вопрос о выборе допускаемого давления на плывун с учетом влияния, которое будет оказано этим давлением на уровень и движение грунтовых вод. Одновременно устанавливаются мероприятия, устраняющие возможность выноса грунта из-под сооружения.

3) По всей стране распространены особые глинистые грунты, которые, находясь под нагрузкой в сухом состоянии, ничем не отличаются по характеру работы от других глинистых грунтов, но при прохождении сквозь их толщу воды сразу резко теряют устойчивость. Такие грунты называют лёссовидными, или просадочными. Как показала строительная практика, лёссовидные грунты могут служить основанием для сооружения, если устранена возможность замачивания их.

Агрессивность грунтовых вод

Грунтовые воды, способные разрушать цементные бетоны и растворы, называются агрессивными. Агрессивность грунтовых вод зависит от химического состава растворенных в них солей и кислот. Эти вещества попадают в воду из подземных естественных залежей или из отбросов некоторых производств. Поэтому агрессивные воды встречаются повсеместно. Вода даже с малым количеством вредных веществ может оказаться опасной для бетона, так как вследствие непрерывного движения воды на бетон действуют все новые и новые частицы вредных примесей. Поэтому всегда следует производить химический анализ воды.

Вы смотрели: Грунтовые воды. Уровень грунтовых вод

Поделиться ссылкой в социальных сетях

Укладка фундамента при высоких грунтовых водах

Строительство домов приходится вести в разных условиях, и порой проектировщики и застройщики сталкиваются с ситуацией, когда грунтовые воды расположены близко к поверхности земли. Если такой УГВ осложняется составом почвы, в которой преобладает глина, то фундаментным конструкциям приходится выдерживать значительное воздействие подземных напорных вод. Проектируя и возводя фундамент при высоком уровне грунтовых вод, необходимо использовать дополнительные мероприятия, защищающие конструкции дома и подземные помещения от воды, поступающей из грунта. В нашей статье мы расскажем, какой фундамент под дом лучше выбрать, если УГВ высокий, и как его правильно сделать.

Прагматика выбора

Если грунтовые воды располагаются близко или выше точки промерзания грунта, то такие условия строительства считаются сложными. Ещё хуже, когда при таком уровне вод преобладают глинистые и суглинистые почвы. В этом случае зимой на фундамент дома будут воздействовать силы морозного пучения. Главный вопрос в такой ситуации, какой фундамент стоит залить в сложных условиях строительства, чтобы дом получился прочным и долговечным. Чтобы уберечь конструкции строения от влаги и пучения, лучше сделать соответствующую подготовку территории.

Важно: если заглубить основание ниже УГВ не представляется возможным, лучше сделать «плавающий» фундамент. Его подушка будет амортизировать сезонные подвижки почвы.

Однако это не окончательный ответ на вопрос, какой фундамент подойдёт при высоком стоянии подземных вод, ведь можно выбрать несколько типов плавающего основания:

  • монолитная плита;
  • ленточное основание;
  • столбчатый фундамент.

Какой тип основания лучше, можно сказать только в каждом конкретном случае, учитывая вес дома и другие параметры. Единственное, что можно сказать сразу, так это то, что для болотистых почв однозначно лучшим будет основание на винтовых сваях.

Воздействие высокого УГВ на основание

Если основание дома находится близко от грунтовых вод, то для него разрушительным является не само воздействие влаги, а солевые растворы и другие химические вещества, содержащиеся в них. Поэтому так важно знать агрессивность подземных вод. Когда комплекс агрессивных веществ в составе грунтовых вод воздействует на бетонные конструкции, они начинают разрушаться. Это можно увидеть по следующим признакам:

  • фундаментные конструкции расслаиваются;
  • на поверхности бетона образуется рыхлый светлый налёт, наподобие гипса;
  • кроме этого, на конструкциях начинает развиваться плесень и грибки;
  • из-за коррозии арматура начинает увеличиваться в размерах и разрывать бетон изнутри.

Если строительство ведётся, когда грунтовые воды находится близко от поверхности земли, то проблемы начинают возникать ещё на этапе рытья котлована. В траншее накапливается вода, дно в результате размывания становится рыхлым и непрочным. Если фундамент дома установить в такой котлован, то разрушение бетонных конструкций неизбежно. В таком случае при близко расположенных грунтовых водах нужно обустраивать дренажную систему, с помощью которой вода будет отводиться в колодец, водоём или городские коммуникации.

Внимание: главная опасность при высоком УГВ – процессы вымывания минеральных веществ из почвы, называемые восходящей суффозией. Такой процесс приводит к снижению несущей способности породы.

Ошибки при устройстве оснований в условиях высокого УГВ

Чаще всего если строительство ведётся в условиях близко расположенных грунтовых вод, распространённой ошибкой становится укладка бетона в полужидкий грязевой состав на дне котлована. Даже после откачки основного объёма воды из котлована такая укладка может привести к негативным последствиям:

  1. Фундаментная подошва получится очень рыхлой, ведь она будет состоять из смеси комков земли с бетоном. Ни о какой прочной и ровной поверхности, как должно быть, и речи идти не может.
  2. Если грунтовые воды постоянно откачивать из котлована в процессе устройства фундамента, то бетонная монолитная поверхность получится пористой, что приведёт к снижению несущей способности.
  3. Иногда в условиях близко расположенных грунтовых вод строители закладывают в опалубку сухую бетонную смесь. Если использовать такой метод, то вместо сплошного монолита вы получите слоящуюся непрочную поверхность.

Открытое водопонижение

В данных условиях важно и то, какой фундамент под дом вы решили сделать, и то, какие мероприятия для осушения котлована используются. Самым удобным способом осушения котлованов и траншей в частном строительстве является открытое водопонижение. Процедура выполняется при помощи насосного оборудования в такой последовательности:

  1. Главное – вам необходимо добиться такого понижения УГВ, чтобы грунтовые воды были ниже дна котлована на 200-400 мм. Для этого в процессе рытья котлована перфорированные дренажные трубы укладываются так, чтобы обеспечивался отвод воды за территорию строительства.
  2. Дешевле всего для этих целей использовать канализационные трубы диаметром 110 мм для наружных и внутренних сетей.
  3. Чтобы не происходила размывка породы на дне котлована, порода вынимается так, чтобы ток воды был направлен навстречу ковшу или лопате.
  4. Процесс открытого водопонижения продолжается, пока не появятся первые признаки суффозии грунта. В этот момент процесс прекращают, чтобы не снизить несущую способность породы.

Важно: первыми признаками суффозии будут частицы породы, вымываемые струями воды и откладывающиеся на поверхности в виде наплывов, как вокруг кратера вулкана.

Дренажная система

При строительстве фундамента дома на глинистом грунте в условиях высокого УГВ порода ведёт себя как плывуны. В этом случае следует сделать дренажную систему. Для этого на участке устанавливаются дренажные трубы, подключающиеся к накопительному и приёмному колодцу. Такая система должна отводить лишнюю воду не только от строительных конструкций дома, но и со всего участка строительства.

Для этого делается следующее:

  1. По периметру участка выполняют мелиоративные каналы. С помощью сети таких сооружений можно легко понизить УГВ.
  2. Принцип действия основан на том, что вода из почвы начинает собираться в сети траншей, поскольку не встречает на своём пути противодействия породы.
  3. Чтобы предотвратить оползни стенок канав, на них устанавливаются металлические или деревянные щиты. Вместо этого в канавы можно насыпать щебень либо гравий.
  4. В условиях очень высокого уровня вод лучше уложить в траншеи дренажные трубы.
Читать еще:  Почему панорамные окна очень практичны и удобны

Дренирование с помощью труб

Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод делается только после предварительного осушения территории строительства. Причём глубина закладки труб больше, чем при устройстве ливнёвки. При проведении работ придерживаются следующих правил:

  • Дренажные трубы нужно укладывать на уровне подошвы основания или ниже на 200-300 мм.
  • Если УГВ очень высокий, то выполняется кольцевой дренаж, а не пристенный.
  • Глубина закладки труб зависит от разновидности породы на участке.
  • Чтобы правильно определить расстояние, на котором трубы должны лежать от фундамента, необходимо учитывать внутреннее трение породы.

Чтобы самостоятельно определить тип грунта, нужно взять пробу породы с глубины 150-200 мм и с метровой глубины. Сухой образец немного увлажняется и растирается между ладонями, а влажные пробы, наоборот, немного просушивают. По результатам делают выводы:

  • если после скатывания в ладонях образуется упругая масса, то порода глинистая;
  • если при растирании образец ломается и трескается, то это суглинки;
  • в случае, когда раскатать породу не получается из-за крошения, грунт на участке относится к супесям;
  • порода с большим содержанием песка вообще не будет скатываться.

Устройство кольцевого дренажа

  1. Копают траншеи шириной 40 см требуемой глубины.
  2. Собирающуюся на дне воду откачивают при помощи насосного оборудования.
  3. Дно траншеи засыпается слоем песка высотой 20 см и трамбуется.
  4. После этого делается гравийная подсыпка такой же высоты с последующей трамбовкой. Чтобы исключить заиливание после песка можно проложить прослойку геотекстиля.
  5. Поверх гравийной прослойки снова укладывается геотекстиль так, чтобы края полос образовывали нахлёст не менее 150 мм.
  6. Дренажные трубы укладываются перфорированной стороной на дно.
  7. Сверху трубопровод закрывается слоем геотекстиля.
  8. Делаем обратную засыпку: сначала слой песка высотой 20 см, затем прослойка гравия высотой 150-200 мм и потом только грунт.

Основание на «плавающей» подушке

Принцип устройства фундамента на «плавающей» подушке одинаковый для ленточных, свайных и плитных оснований. Последовательность действий следующая:

  1. После монтажа кольцевой дренажной системы можно приступать к копанию котлована или траншей. Поскольку основание должно опираться на прочный грунт, днище трамбуется.
  2. Теперь делается плавающая подушка из трамбованного песка. Высота подушки не менее 0,5 м. Засыпка выполняется постепенно с послойной трамбовкой.
  3. Сверху на подушку укладывается геотекстиль. Так вы защитите основание от проседания мелкой породы.
  4. Затем делается прослойка из щебня, которая тоже трамбуется. Высота слоя 150-200 мм.
  5. После этого расстилается рубероид.
  6. Теперь можно приступать к установке опалубки, укладке арматурного каркаса и заливке бетонной смеси.

Советы

  • В условиях высокого УГВ главная опасность кроется в большом содержании в грунтовых водах сульфатов, разрыхляющих бетон. Поэтому для раствора лучше использовать сульфатостойкий портландцемент 500 марки.
  • Глубина заложения основания в условиях, когда УГВ ниже точки промерзания менее чем на 1,5 м, должна быть в пределах 0,7-1 м. Это касается только супесей и песков. Для суглинков глубина заложения должна быть ниже расчётной точки на 200-300 мм либо на одной отметке с ней.
  • При строительстве на влажной глине подошву делают толще самого фундамента, а стенки конструкции устраиваются с небольшим наклоном. Так основание будет лучше сопротивляться боковому воздействию сил пучения.
  • Для изготовления бетона используют только чистый щебень и песок. Раствор должен быть не текучим, а вязким. Для повышения пластичности можно использовать пластификаторы, которые добавляются в воду.
  • Чтобы бетонный раствор имел водоотталкивающие свойства, в его состав можно ввести «Пенетрон Адмикс». Эта сухая смесь способна повысить прочность бетона на 15 процентов.

Подземные воды и грунтовые воды

Не все подземные воды – грунтовые. Отличие грунтовых вод от других видов подземной воды состоит в условиях их залегания в толще горных пород.

Название «подземные воды» говорит само за себя – это вода, которая находится в под землей, то есть в земной коре, в верхней ее части, причем находиться там она может в любом из своих агрегатных состояний – в виде жидкости, льда или газа.

Основные классы подземных вод

Подземная вода бывает разная. перечисли основные виды подземных вод.

Почвенная вода

Почвенная вода содержится в почве, заполняя промежутки между ее частицами, или поровое пространство. Почвенная вода может быть свободной (гравитационной) и подчиняться только силе тяжести, и связанной, то есть удерживаться силами молекулярного притяжения.

Грунтовая вода

Грунтовая вода и ее подвид, называемый верховодкой – это ближайший к поверхности земли водоносный горизонт, залегающий на первом водоупоре. (Водоупор, или водоупорный слой грунта — это почвенный слой, который практически не пропускает воду. Фильтрация сквозь водоупор или очень низкая, или же слой полностью водонепроницаем – например, толщи скальных грунтов). Грунтовая вода крайне непостоянна по многим факторам, и именно грунтовая вода влияет на условия строительства, диктует выбор фундамента и технологии при проектировании сооружений. Дальнейшая эксплуатация созданных руками человека построек также находится под неустанным влиянием меняющегося поведения грунтовой воды.

Межпластовая вода

Межпластовая вода – находится ниже грунтовой воды, под первым водоупором. Эта вода ограничена двумя водоупорными слоями и может находиться между ними под значительным давлением, заполняя водоносный горизонт полностью. Отличается от грунтовой воды большим постоянством своего уровня, и конечно, большей чистотой, причем чистота межпластовой воды может быть следствием не только фильтрации.

Артезианская вода

Артезианская вода – так же, как и межпластовая, заключена между слоями водоупоров и находится там под давлением, то есть относится к напорным водам. Глубина залегания артезианских вод – примерно от ста до тысячи метров. Различные геологические подземные структуры, мульды, впадины и т.п., располагают к образованию подземных озер – артезианских бассейнов. Когда такой бассейн вскрывается при бурении шурфов или скважин, артезианская вода под давлением поднимается выше своего водоносного пласта и может дать очень мощный фонтан.

Минеральная вода

Минеральная вода — интересна для строителя, наверное, только в одном случае, если ее источник окажется на участке, хотя и не вся эта вода полезна для человека. Минеральная вода – это вода, содержащая растворы солей, биологически активных веществ и микроэлементы. Состав минеральной воды, ее физика и химия — очень сложный, это система коллоидов и связанных и несвязанных газов, и вещества в этой системе могут находится как недиссоциированными, в виде молекул, так и в виде ионов.

Грунтовые воды

Грунтовые воды – это первый от поверхности почвы постоянный водоносный горизонт, находящийся на первом водоупоре. Поэтому поверхность этого слоя – свободна, за редкими исключениями. Иногда над потоками грунтовых вод встречаются участки плотных пород – водонепроницаемая кровля.

Залегают грунтовые воды недалеко от поверхности, и поэтому очень зависят от погоды на поверхности земли – от количества атмосферных осадков, движения поверхностных вод, уровня водоемов, все эти факторы влияют на питание подземной воды. Особенность и отличие грунтовой воды от других видов – она безнапорная. Верховодка, или скопления воды верхнего водонасыщенного грунтового слоя над водоупорами из глин и суглинков с малой фильтрацией – это разновидность грунтовой воды, проявляющаяся временно, по сезонам.

На грунтовую воду и непостоянство ее состава, поведения и мощности горизонта влияют как природные факторы, так и деятельность человека. Горизонт грунтовой воды непостоянный, он зависит от свойств горных пород и их водосодержания, близости водоемов и рек, климата местности – температуры и влажности, связанных с испарением и т. далее.

Но серьезное и все более опасное влияние на грунтовую воду оказывает человеческая деятельность – мелиорация и гидротехническое строительство, подземные работы по добыче полезных ископаемых, нефти и газа. Не менее результативной в контексте опасности стала агротехника с применением минеральных удобрений, пестицидов и ядохимикатов, и конечно, промышленные стоки.

Грунтовая вода очень доступна, и если роют колодец или бурят скважину – то в большинстве случаев получают именно грунтовую воду. И свойства ее могут оказаться весьма негативны, поскольку эта водичка зависит от чистоты почвы и служит ее показателем. Все заражения от канализационных протечек, свалок, пестициды с полей, нефтепродукты и прочие результаты деятельности человека попадают в грунтовые воды.

Грунтовая вода и проблемы для строителей

Морозное пучение грунтов находится в прямой и непосредственной зависимости от присутствия грунтовой воды. Разрушения от сил морозного пучения могут быть огромны. При замерзании глинистые и суглинистые грунты получают питание в том числе и от нижнего водоносного горизонта, и в результате этого подсоса могут образовывать целые прослойки из льда.

Давление на подземные части сооружений может достигать огромных величин – 200 Мпа, или 3,2 тн/см2 далеко не предел. Сезонные подвижки грунтов на десятки сантиметров нередки. Возможные последствия действия сил морозного пучения, если их не предусмотрели или учли недостаточно, могут быть: выталкивание фундаментов из земли, затопление подвалов, разрушение дорожных покрытий, затопление и размывание траншей и котлованов и много еще разного негатива.

Кроме физического влияния, грунтовые воды способны разрушать фундаменты и химически, все зависит от степени их агрессивности. При проектировании эта агрессивность исследуется, проводятся как геологические, так и гидрологические изыскания.

Влияние грунтовых вод на бетон

Агрессивность грунтовых вод к бетону различают по типам, рассмотрим их ниже.

По общекислотному показателю

При водородном числе рН менее 4 агрессивность к бетону считают наибольшей, при значении рН более 6,5 – наименьшей. Но малая агрессивность воды вовсе не отменяет необходимости защиты бетона устройством гидроизоляции. Кроме того, имеется сильная зависимость влияния агрессии воды от видов бетона и его вяжущего, в том числе от марки цемента.

Выщелачивающие, магнезиальные и углекислотные воды

Все так или иначе разрушают бетон или способствуют процессу разрушения.

Сульфатные воды

Сульфатные воды относят к наиболее агрессивным к бетону. Ионы сульфатов проникают в бетон и реагируют с соединениями кальция. Образующиеся кристаллогидраты вызывают вспучивание и разрушение бетона.

Методы минимизации рисков от грунтовых вод

Но даже в тех случаях, когда имеется информация о неагрессивности грунтовых вод к бетону в данной местности, отмена устройства гидроизоляции подземных частей здания чревата хорошим уменьшением срока службы бетонных конструкций. Слишком большое влияние оказывают на природу, в том числе грунтовую воду и степень ее агрессии техногенные факторы. Возможность близкого строительства – это одна из причин подвижек грунта и как следствие, изменения поведения грунтовых вод. А химия и ее «накопление», в свою очередь, находится в прямой зависимости от близости сельскохозяйственных угодий.

Учет уровня грунтовых вод, а также сезонных изменений этого уровня – для частной стройки архиважен. Высокая грунтовая вода — это ограничение в выборе. От нее зависит если не вся, то огромная доля экономики индивидуального строителя. Без учета поведения и высоты грунтовой воды нельзя выбирать тип фундамента для дома, принимать решения о возможности устройства подвала и подвального помещения, устраивать погреба и канализационный септик. Дорожки, площадки и все благоустройство участка, включая и озеленение, также требуют на стадии проектирования серьезнейшего учета влияния грунтовой воды. Дело осложняется тем, что ее поведение находится в тесной связи со структурой и видами грунтов на участке. Воду и грунты надо изучать и рассматривать в комплексе.

Верховодка, как разновидность грунтовой воды, может создавать огромные проблемы, и не всегда сезонные. Если у вас песчаные грунты, а дом построен на высоком берегу реки, то сезонных верховодок вы можете и не заметить, вода уйдет быстро. Но если рядом озеро или река, и дом стоит на низком берегу, то даже при наличии песочка в основании участка вы будете на одном уровне с водоемом – как сообщающиеся сосуды, и в этом случае борьба с верховодкой вряд ли будет успешной, как и любая борьба с природой.

В случае, когда грунт – не песок, водоемы и реки далеко, но грунтовая вода очень высокая, ваш вариант – это создание эффективной дренажной системы. Каким будет ваш дренаж — кольцевым, пристенным, пластовым, самотечным или с использованием откачивающих насосов, решается индивидуально, и учесть надо многие факторы. Для этого надо иметь информацию о геологии участка.

В некоторых случаях дренаж не поможет, например, если вы находитесь в низине, а мелиорационного канала поблизости нет и воду отводить некуда. Также не всегда под первым водонесущим слоем оказывается безнапорный слой, в который возможно отвести верховодку, эффект от бурения скважины может быть и обратный – вы получите ключ или фонтан. В случаях, когда устройство дренажа не принесет результата, прибегают к устройству искусственных насыпей. Поднять участок на уровень, где грунтовые воды не достанут вас и ваш фундамент — затратное экономически, но иногда единственно верное решение. Каждый случай индивидуален, и решения хозяин принимает исходя из гидрогеологии своего участка.

Но в очень многих случаях вопрос решается именно дренажом, и важно правильно выбрать его систему и грамотно организовать водоотвод.

Узнать уровень грунтовой воды у себя на участке и отслеживать его изменения – с этими вопросами владельцы индивидуальных участков справляются самостоятельно. Весной и осенью обычно УГВ выше, чем зимой и летом, это связано с интенсивным снеготаянием, сезонностью атмосферных осадков, возможно с затяжными дождями в осенний период. Узнать уровень грунтовой воды можно, измерив его в колодце, шурфе или скважине, от водяного зеркала до поверхности грунта. Если пробить несколько скважин у себя на участке, по его границам, то несложно отследить сезонные изменения УГВ, а на полученных данных возможно принимать решения по строительству — начиная от выбора фундамента и систем водоотвода, и заканчивая планированием огородных посадок, разбивки сада, благоустройством, а также разработкой ландшафтного дизайна.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector