Фундамент на участке с высоким уровнем грунтовых вод

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:

1. Бетонного цоколя для укрепления конструкции. Заодно он приподнимет стены от земли.
2. Снизить риски коррозии бетона использованием сульфатостойкого портландцемента пятисотой марки.
3. Для наполнителей бетонной смеси брать только: чистый песок без глины, гравий без ила, щебень из твёрдых пород – в компонентах не должно присутствовать водорастворимых фрагментов.
4. 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.

Простые способы определения уровня грунтовых вод при строительстве

Под уровнем грунтовых вод понимают глубину залегания первого от поверхности водоносного слоя. В каждой местности этот уровень бывает разным, так как зависит от многих факторов. Слой воды пополняется за счет дождей и таяния снега, на его «мощность» влияют близко расположенные естественные водоемы (реки, озера). Нужно понимать, что уровень зависит и от времени года. В разные периоды вода может или подходить ближе к поверхности, или наоборот – «отступать». В зимние месяцы она, естественно, на самой низшей точке.

Определение уровня залегания грунтовых вод понадобится нам при строительстве. Именно от этого во многом зависит выбор типа и расчет фундамента. Это учитывается и при рытье колодцев, обустройстве погребов и т. д. На это ориентируются и дачники, когда решают вопрос о целесообразности посадки той или иной культуры. Ведь подземные воды влияют, например, на химический состав почвы.

Способы определения уровня грунтовых вод

Способов определения глубины залегания пластов воды довольно много. Делать это лучше или осенью (в период дождей), или ранней весной. Рассмотрим коротко некоторые:

1. если рядом с участком есть колодцы, то можно определить по ним. Достаточно просто заглянуть внутрь;
2. хорошую подсказку даст растительность на участке и в округе. В местах, где вода близко от земли, преобладает болотные виды растений. Камыш, хвощ, верба, ольха – верные признаки близкой воды. Здесь, как правило, больше комаров и мошкары. Причем вся растительность очень яркая, сочная. Порой она резко выделяется на фоне окружающей флоры;
3. если речь идет о строительстве, к примеру, загородного дома, то следует прибегнуть к методу бурения. Конечно, придется обратиться к специалистам и заплатить. Но такая трата оправдана. Гораздо больше придется потратить, когда фундамент дома неожиданно «поплывет». Не следует в данном случае ориентироваться на соседей. Дело в том, что водоносный слой не прямой. Он может изгибаться, то поднимаясь, то опускаясь.

Существуют и старинные, «дедовские» методы. Брали свежее яйцо, причем только что снесенное. Его клали на голую (сняв дерн) землю в нужном месте, подостлав клочок сухой и обезжиренной шерсти. Сверху накрывали глиняным горшком. На горшок сверху укладывали снятый слой дерна. Утром, на восходе, горшок снимали и осматривали яйцо. Если на нем роса – вода близко от поверхности. Если яйцо сухое, но шерсть влажная, то пласт глубоко. Ну а если признаков влаги нет, то и воды в этом месте тоже нет. Способ простой, но действенный.

Однако нужно знать, что есть много способов понижения уровня залегания воды. Информации довольно и в Интернете. Причем многое можно сделать своими руками.

Как узнать уровень грунтовых вод

Та глубина, на которой располагается первый от поверхности водоносный пласт, является уровнем грунтовых вод. Определить его правильно – задача очень важная. Ее нужно решить, прежде чем приступать к любому строительству, потому что невозможно выбрать тип фундамента, или сделать его расчет перед тем, как узнать глубину грунтовых вод. Вырыть колодец, обустроить погреб тоже нельзя без этого. Поскольку подземные воды оказывают влияние на химический состав грунта, то вопрос, как узнать уровень грунтовых вод, постоянно встает перед садоводами и дачниками. Ведь его следует учитывать при обустройстве сада и огорода, выборе культур и пр.

Схема основных типов грунтовых вод.

От чего зависит уровень грунтовых вод?

Так как слой, на котором они находятся, расположен неглубоко от поверхности Земли, уровень грунтовых вод (УГВ) разнится, в зависимости от местности. Большое влияние на него имеет и время года. Резервы воды будут пополняться в любой сезон с повышенной влажностью и обильными осадками. Дожди, снег (их выпадение и таяние), существенно повысят количество грунтовых вод. Еще одним фактором, влияющим на их мощность, являются такие источники питания, как водоемы, озера, реки, расположенные по соседству. В период засухи и жары вода, конечно, будет отступать от поверхности. Зимой она может даже промерзнуть. Уровень грунтовых вод в это время считается наиболее низким.

Задача: узнать уровень грунтовых вод

Схема движения грунтовых вод.

Особенность грунтовых вод состоит в том, что они располагаются как непрерывный пласт. Если глубина, на которой залегают грунтовые воды, насчитывает до поверхности меньше, чем 2 м, в таком случае их уровень обозначается как высокий. Когда будет наблюдаться залегание глубже этой отметки, уровень будет считаться низким.

Если неправильно определить глубину, это может привести к множеству негативных последствий . Среди них:

1. Помехи в обустройстве ям и подвалов.
2. Затруднения с производством работ. Грунтовые воды могут залить фундамент, повлиять на то, что он просядет впоследствии. Они могут заполнить вырытую траншею или котлован, в случае повышения своего уровня. Постройки и здания на таких участках могут подвергаться деформации.
3. Плохое влияние на грунтовую структуру и уменьшение несущей способности грунта. Для его глинистых разновидностей – сланца и тонкозернистого песка – есть опасность преобразования в плавуны.
4. При больших резервах все растения и деревья погибнут очень скоро из-за избытка влаги, если не будет дополнительного дренажа.
5. Разрушительное действие на различные строительные материалы, в особенности на бетон, посредством растворенных в воде агрессивных примесей.

Как правильно определить уровень грунтовых вод

Узнать глубину точно помогут специалисты. Для этого понадобится сделать геологическую экспертизу местности. Как дополнение, существует также топографическая съемка, которая даст самую полную картину вашего участка. Такое исследование покажет все уровни (и низкие, и высокие), что станет незаменимой подсказкой при создании дренажной системы.

Классификация грунтовых вод

Карта залегания грунтовых вод.

По тому, на какой глубине происходит залегание, выделяют следующие виды:

1. Самая глубокая вода – напорная или артезианская. Этот слой вы сможете достать лишь в случае бурения артезианской скважины. Такая вода не оказывает влияния на жизнедеятельность участка.
2. Более близкие воды – безнапорного характера. Они стабильны по своему уровню, не зависят от осадков и других факторов. Но от их резервов идет наполнение водоемов. Для всех подземных коммуникаций и фундамента самым ощутимым является влияние именно этого слоя.
3. Верховодка – глубина расположения под землей не больше 3 м. Для такой воды имеют значение и погодные условия, и сезонные, и атмосферные, и климатические изменения. Для зданий и строительства этот тип грунтовых вод безвреден. Он сказывается негативным образом на посадках.

Как узнать уровень самостоятельно или народным методом

Уровень грунтовых вод целесообразно определять в периоды его максимальной точки. То есть либо ранней весной, либо в период осенних дождей.

Проверьте уровень воды в колодцах, которые находятся рядом с вашим участком, или на его территории. Колодцы роют на глубину 5-15 м. Питаются они именно от грунтовых вод. Поэтому их уровни совпадают.

Сделайте скважину с помощью бура. Ее глубина должна составлять около 2-2,5 м. Затем проследите за ее дном. Вода может появиться там не сразу. Если это случится, это будет означать, что уровень достаточно высокий. Замеряйте показатели и сравнивайте их.

Тщательно изучите местность. Посмотрите, какие деревья и растения преобладают. Если вы наблюдаете буйный рост вербы, камыша, ольхи, хвоща – это значит, что вода близко. То же самое подскажут тучи мошки и комаров.

Можно выкопать яму в том месте, глубина максимальна. Она должна быть 2 м. Установите туда асбоцементную трубу. Если вырыть яму с помощью экскаватора, то в случае высокой воды вы увидите слои оглеения(или сизой глины) на разрезе почвы. А глубокой осенью получится увидеть и сами грунтовые воды.

Узнать уровень можно, пользуясь геоботаническим способом. Это значит, что каждое растение соответствует грунтовым и гидрогеологическим условиям почвы, где оно растет.

Абсолютно все культуры (и декоративные, и овощные, и плодовые) имеют свою максимальную точку залегания подземных вод.

Если их уровень будет не выше, чем 40-60 см от края земли, то в такой почве хорошо выращивать бруснику, ежевику, малину, землянику. Проточную, а не застойную воду, не выше 90-110 см требует смородина, облепиха, жимолость, крыжовник, другие ягодные кустарники. С уровнем повышения в пределах 150 см будут расти деревья вишни, алычи, сливы. А для абрикосов, каштанов, груш и яблонь, которые являются сильнорослыми, УГВ не может быть выше 2 м.

Есть очень старый, но верный способ определения глубины воды. Нужно взять свежеснесенное яйцо и положить его на необходимое для измерения место. Там уже должен лежать предварительно подготовленный шерстяной клок (сухой и обезжиренный). Земля должна быть голой, без дерна. Всю эту конструкцию нужно сверху накрыть горшком из глины, а на него положить снятый дерн. Утром, когда взойдет солнце, нужно проверить. В случае если шерсть будет мокрой, а яйцо – сухим, это значит, что вода очень глубоко и не страшна вашему участку. Если же и яйцо, и шерсть в росе, тогда ее слой достаточно близко.

Что делать, если уровень грунтовых вод весной и осенью почти на поверхности земли?

Часто застройщику сложно отличить грунтовые воды от верховодки и многие принимают верховодку за уровень грунтовых вод (УГВ). В чем разница и как отличить одно от другого?

Типичное залегание верховодки

Верховодкой называют временные скопления подземных вод в верхних слоях почвы. Верховодка располагается на небольшой глубине от поверхности, над горизонтом грунтовых вод, где часть пор пород занята связанной водой, другая часть — воздухом. Она образуется над локальными водоупорами (или полуводоупорами), в роли которых могут быть линзы глин и суглинков в песке, прослойки более плотных пород. При инфильтрации поверхностная (талая, дождевая) вода временно задерживается и образует своеобразный водоносный горизонт. Чаще всего это бывает связано с периодом обильного снеготаяния или периодом дождей. В остальное время вода верховодки испаряется или просачивается в нижележащие грунтовые воды.

Другой особенностью верховодки является возможность ее образования даже при отсутствии в верхних слоях почвы каких-либо водоупорных слоев грунта. Например, в толщу суглинков обильно поступает вода, но вследствие низкой водопроницаемости просачивание происходит замедленно и в верхней части толщи образуется верховодка. Через некоторое время эта вода рассасывается. В целом для верховодки характерны временный, чаще сезонный характер, небольшая площадь распространения и малая мощность слоя. В легко водопроницаемых породах, например в песках, верховодка возникает сравнительно редко. Для нее наиболее типичны различные суглинки и лессовые породы. Верховодка обычно исчезает вскоре после прохода весенних вод или летних дождей и остается на более продолжительные периоды только в годы исключительно влажные.

Схема залегания подземных вод

Грунтовыми водами называют постоянные во времени и значительные по площади распространения горизонты подземных вод, залегающие на первом от поверхности водоупоре. Это самый близкий к поверхности водоносный слой. В отличие от верховодки он существует всегда, независимо от сезона. Грунтовый водоносный горизонт, таким образом, располагается ниже верховодки. Под ним находится водоупорный пласт, который и не дает грунтовым водам покинуть этот слой.

Сверху грунтовые воды обычно не перекрываются водонепроницаемыми породами, а водопроницаемый пласт они заполняют не на полную мощность, поэтому поверхность грунтовых вод является свободной, не напорной. На отдельных участках, где все же имеется местное водоупорное перекрытие, грунтовые воды приобретают местный напор (величина последнего определяется положением уровня грунтовых вод на прилегающих участках, не имеющих водоупорного перекрытия).

В зависимости от количества выпадающих атмосферных осадков поверхность грунтовых вод испытывает сезонные колебания. В сухое время года уровень грунтовых вод понижается, во влажное время года повышается. Наличие и уровень грунтовых вод легко выявить осмотром питьевых колодцев на прилегающих участках или же бурением шурфов. При определении уровня грунтовых вод следует обращать внимание на наличие верховодки, которая может изменять уровень грунтовых вод в периоды с большим количеством осадков. Как и в случае верховодки, уровень грунтовых вод тесно связан с характером рельефа местности. Высокий уровень грунтовых вод характерен для низинных элементов ландшафта, пойменных террас рек или околоводных территорий крупных водоемов.

Варианты обустройства автономной канализации при высоких грунтовых водах:

• Септик
• Накопитель
• Аэрационная установка

Септик. Установка септика предполагает наличие свободного места на участке, где возможно разместить устройство фильтрующего сооружения в насыпи, однако при этом теряется энергонезависимость, сточные воды придется перекачивать. По санитарным требованиям, от низа щебеночного основания фильтрующего сооружения до уровня грунтовых вод (УГВ) должно быть не менее одного метра. При устройстве этих сооружений в соответствующей обсыпке они не замерзают. Другое дело, что «курган» требует места и не очень эстетичен. В обсыпке устанавливаются фильтрующие тоннели. Сверху насыпь укрепляется растительным грунтом, по которому высевают многолетние травы, или курган станет украшением, хотя и может быть обыгран средствами ландшафтной архитектуры до вполне приемлемого уровня эстетики.

1. 1. Септик
2. 2. Распределительный колодец
3. 3. Насос
4. 4. Сточная вода
5. 5. Туннель
6. 6. Щебень
7. 7. Насыпь

Накопитель. К сожалению, если уровень грунтовых вод близок к поверхности, а площадь участка слишком мала для устройства фильтрующего сооружения в насыпи, — то сброс стоков только в накопитель с последующим вывозом ассенизационной машиной.

Аэрационная установка. Аэрационная установка на вашем приусадебном участке займет не так много места — 1 м х 1 м, а сброс сточных вод после аэрационных установок при высоком УГВ будет производиться на рельеф местности (в придорожную канаву). Европейские и российские санитарные нормы допускают такой сброс через уже существующие выпуски. (Описание и цены на аэрационные установки смотрите в разделе: Септики).

Участок с высоким уровнем грунтовых вод — какой фундамент выбрать для строительства дома?

Фундамент – это основа любого дома: он принимает на себя нагрузку от конструкции и переносит ее на грунт. Перед строительством обязательно проверяются особенности той или иной почвы, а также уровень грунтовых вод. Необходимо провести все необходимые измерения, так как от их точности будет зависеть прочность основания здания и его несущая способность. Если фундамент выбран неправильно, это приведет к серьезным проблемам.

Высокий уровень грунтовых вод: в чем опасность?

В почве есть естественный гидробарьер (эту функцию обычно выполняет глинистая прослойка). На некоторых участках грунтовые воды собираются над барьером, что приводит к появлению серьезных проблем:

• разрушение фундамента, развития грибков и плесени;
• постоянное проседание здания;
• затекание воды в цокольные и подвальные помещения;
• усложнение процесса заливки фундамента.

Все это влияет на срок эксплуатации дома, снижает уровень комфорта жильцов и требует дополнительных капиталовложений. Необходимо заранее замерить уровень грунтовых вод и подобрать оптимальный тип конструкции фундамента.

Типы фундаментов

При строительстве дома на участке с высоким УГВ необходимо вначале обеспечить постоянное дренирование участка. Для этого используются системы из пластиковых или керамических труб, которые прокладывают в каналах с гравийно-песчаной подушкой. Траншеи можно красиво оформить при помощи декоративных решеток, матрацев Рено и природных камней.

Далее подбирают оптимальный тип фундамента:

1. Фундамент из монолитной плиты. Это сплошная основа в виде плоской монолитной плиты. Такая конструкция обеспечивает равномерное распределение веса дома. В какую бы сторону не смещался грунт, плита останется устойчивой. Это очень надежный, но при этом дорогостоящий вариант.
2. Свайный фундамент. Вначале устанавливаются сваи (ж/б, винтовые, буронабивные). Конструкции вбивают или вкручивают в грунт, а наземные части соединяют друг с другом при помощи балок. Готовая конструкция получается достаточно жесткой и спокойно выдерживает вес дома. Ее используют только для тех домов, в которых не предусмотрено наличие подвала.
3. Ленточный фундамент. Представляет собой замкнутую полосу, которая отливается из железобетона. Такую конструкцию чаще всего используют при строительстве частных домов и помещают ее на специальную прослойку из песка и гравия. Данный тип фундамента можно выбирают для участков, на которых уровень грунтовых вод поднимается периодически, а снаружи обеспечена надежная гидроизоляция.
4. Фундамент на «плавающей» подушке. Устанавливается на уже готовую кольцевую дренажную систему, а дно котлована обязательно укрепляется виброплитой. Траншея послойно засыпается песком, который утрамбовывается, а сверху образовавшуюся подушку покрывают водонепроницаемым материалом. Далее идет слой щебня и рубероид, монтируется опалубка и устанавливается армирующая сетка.

На участках с высоким уровнем грунтовых вод строители всегда используют гидроизоляцию, чтобы максимально защитить конструкцию от разрушительного воздействия влаги. Хорошие результаты дает использование битумных мастик, которые наносятся в несколько слоев, образуя водоотталкивающий барьер. Также популярны гидроизоляционные пленки или мембраны, поставляемые в рулонах и цементные смеси со специальными добавками.

Фундамент для участков с высоким уровнем грунтовых вод стоит дороже других видов конструкций. Однако он быстро окупится, так как жильцы получат здоровый микроклимат в доме, отсутствие усадки и трещин, а также не будут тратить дополнительные средства на восстановление разрушенного основания и борьбу с плесенью.