Наличие грунтовых вод недалеко от поверхности почвы, для строительства является усложняющим фактором. Тем не менее, людям приходится возводить дома и в таких условиях, ведь выбор есть далеко не у всех. Частные застройщики, не признающие расходов на такую «мелочь», как проект, часто интересуются, какой фундамент нужен для дома, если грунтовые воды близко. Постарается ответить на него подробно и максимально доходчиво.
Характеристика грунтовых вод
Грунтовыми называют подземные воды, которые при залегании в почве не перекрываются водоупорными слоями плотной глины, имеющей практически нулевую водопроницаемость. В строении земной коры они чередуются с песчаными и/или известковыми слоями, которые и являются водоносными.
Первый от поверхности водоупорный слой находится под бассейном с грунтовой водой, которая может иметь весьма значительную зону распространения. Уровень воды в таком водоносном горизонте может, конечно, меняться в зависимости от сезона и количества поступающих с поверхности осадков, но площадь более менее постоянна.
Существует ещё и такое понятие, как «верховодка» - так называют очаги, расположенные в зоне аэрации, в которых вода скапливается временно, и в небольшой локализации. Зоной аэрации называется самая верхняя часть земли, через которую вода с поверхности проходит транзитом к зоне накопления. Встречающиеся на её пути пустоты в грунте заполняются, и если на дне такой линзы лежит глина или суглинок, просачивается вглубь с гораздо меньшей скоростью.
В сезоны, когда осадков мало или нет вообще, верховодка может рассасываться полностью, но доставить неприятности строителям она может точно так же, как и постоянная грунтовая вода. Опасность верховодки заключается в том, что обнаружить её не всегда удаётся даже в процессе полноценных геологических изысканий, если они производятся в сухое время года. Поэтому определять уровень грунтовой воды следует либо весной, сразу после таяния снега, либо осенью, после затяжных дождей.
Основными признаками грунтовых вод, не считая водоупора снизу, являются:
- Положение зеркала воды и его форма повторяют рельеф поверхности почвы.
- Глубина залегания воды от поверхности может варьироваться в большом диапазоне – от 1 до 50 м.
- Так как над грунтовой водой находится водопроницаемый грунт, её течение не создаёт напора.
- Бассейн с грунтовой водой подпитывается с поверхности – из водоёмов и за счёт атмосферных осадков. В результате, состав воды может изменяться, в том числе насыщаться вредными примесями.
- Грунтовая вода не всегда является статичной, нередко она образует потоки в ту сторону, куда ведёт уклон подстилающего водоупорного слоя. В некоторых случаях она выходит на поверхность земли, образуя болото или родник.
- Грунтовая вода может иметь высокую степень минерализации. В ней растворяются соли и минералы, и именно они, вступая в реакцию с бетоном и способствуя его разрушению, представляют основную опасность для фундамента.
Проектировщики и строители для определения УГВ пользуются картами гидроизогипс, которые составляются гидрогеологами по результатам многолетних наблюдений. На них указаны уровни грунтовых вод практически во всех населённых пунктах, однако воссоздать конкретную картину на участке может только его исследование. Та же верховодка может оказаться там, где её и не ждали.
Какой можно сделать фундамент, если близко грунтовые воды
Если на вашем участке высокий уровень грунтовых вод, выбор типа фундамента становится ограниченным. Ленты мелкого заложения и буронабивные сваи, которые пользуются в народе наибольшей популярностью, здесь бесполезны. Хотя, в случае с лентой есть вариант: её можно выполнить поверхностно, но при этом для жёсткости придётся придать ей форму решётки. В таком случае есть определённая экономия на земляных работах, так как вынимать грунт придётся только под насыпные слои, но расход бетона за счёт заливки перекрёстных балок увеличится.
Гораздо выгоднее залить не решётку, а сплошную плиту. Бетона и металла на неё уйдёт больше, зато пиломатериала на опалубку, как и времени на её сборку вы потратите меньше. При поверхностном расположении, стены можно начинать возводить непосредственно от плиты – без наращивания цокольной части. В этом случае, вы получите экономию не только за счёт отсутствия цоколя, но и благодаря тому, что сама плита может служить черновым основанием пола.
В особо тяжёлых случаях, когда уровень воды поднимается практически до поверхности, предпочтение лучше отдать забивному свайному фундаменту. Заливать в таких условиях монолит проблематично, так как не успеешь пробурить скважину, как она уже наполнилась водой. Обвязкой свай – во всяком случае, под газобетонные стены, должен служить железобетонный ростверк. Как вариант, на головы свай может опираться и плита, что особенно удобно при наличии перепадов в рельефе участка.
Процесс создания плавающего фундамента
Плавающими называют фундаменты с мелким (до 50 см) заложением или наземным расположением. Как уже было сказано, это могут быть не только плиты, но и ленты, которые, будучи не заглублёнными в грунт, передают ему нагрузки исключительно через подошву. Для наземных лент важно, чтобы при делении высоты на ширину не получалось соотношение больше 4-х. В противном случае площадь опоры будет недостаточной, ведь при глубоком заложении ленты опираются на грунт ещё и боковыми поверхностями.
На уровне обреза ленты, ростверка или цоколя плитного фундамента, его ширина выбирается в зависимости от толщины стен, а вот размер подошвенной части должен определяться расчётом.
Для участков с повышенным уровнем вод очень важно, чтобы подстилающие насыпные слои (подушки из щебня, песка, ПГС) не находились, как сам фундамент, на поверхности. Они должны закладываться в грунт, для чего роются корытообразные траншеи или котлован. Стенки выемки в материковом грунте не дадут уплотнённой подушке размываться, терять свою геометрическую форму и плотность.
Если не считать решётчатой ленты, которая может обойтись довольно недёшево из-за сложной конфигурации и большого объёма пиломатериала на опалубку, плавающие фундаменты имеют плитную форму. Вариантов конструктива самой плиты может быть несколько:
- Плоская.
- С рёбрами вниз.
- С ростверком (рёбра вверх).
- Коробчатая (когда поверх рёбер заливается цокольная плита).
Различными могут быть и варианты составления подфундаментного пирога: с подбетонкой и без неё, только на песчаной или щебневой подушке или вообще два слоя. Щебень в виде отдельного слоя, настилается именно при высоком уровне грунтовых вод, и обязательным условием в такой ситуации является устройство пристенного дренажа вокруг фундамента.
Как сделать фундамент, если вода близко
Если вода попадает в грунт сверху, она действует как уплотнитель, если же прибывает снизу, то размывает. Главной защитой фундамента от поднимающейся воды является дренаж. Выбор какой-то одной системы или комплексных мер зависит от конкретной гидрогеологической обстановки на участке: высоты воды, типа грунта, степени его набухания и просадочности. Особенности устройства дренажа
При высоком УГВ расчёты нередко показывают, что поверхностный дренаж в виде открытых водоотводных траншей неэффективен. В таком случае, под фундаментом предусматривается пластовый дренаж – искусственно созданное пространство, заполненное дренирующим материалом: обломочным камнем, гравием, щебнем из пеностекла или керамзитом. Пласт из дренирующего материала формируется в котловане, площадь которого должна быть на 50-80 см с каждой стороны больше площади фундамента. Минимальная глубина выемки в грунте - 30 см, но в зависимости от характеристик почвы может быть и больше.
Котлован обязательно выстилается нетканым рулонным материалом, способным хорошо фильтровать воду. В строительстве для этой цели используют иглопробивной или гидроскреплённый геотекстиль из полипропиленовых нитей, который пропускает через себя воду, но задерживает твёрдые частицы. Такая прослойка предупреждает заиливание дренирующего грунта глинистыми частицами, что может привести к застою в пласте воды и морозному пучению.
- В зависимости от ситуации, пластовый дренаж может применяться как единственное средство защиты фундамента от намокания, так и в комбинации с конструктивными системами: кольцевым, пристенным или трубчатым дренажом. Последний может проходить непосредственно под полами цокольного или первого этажа.
- В зависимости от конфигурации фундамента, пластовый дренаж может быть площадным (под плитой) или линейным, имеющим в сечении призматическую конфигурацию (под лентой). В зависимости от характеристик почвы на участке, фильтрующий пласт может устраиваться в однослойном или двухслойном варианте.
- Однослойный, как уже было отмечено, устраивается из крупнофракционного материала без примесей песка или глины. В двухслойной системе, слой щебня или гравия минимальной толщиной 150 мм, настилается поверх песчаного слоя минимальной толщины 100 мм. При наличии пристенного дренажа, дно котлована выстилается с уклоном 0,010 в сторону расположенных по внешнему периметру дренажных труб.
Устраивая подфундаментную подушку, строители часто смешивают песок и щебень в пропорции 40:60. Делается это исключительно с целью достижения наиболее высокого коэффициента уплотнения. В случае с высокой грунтовой водой решается совсем другая задача, поэтому слои не смешивают, а наоборот, разделяют геотекстилем.
При необходимости устройства пристенного дренажа, в толще щебневого слоя по периметру пласта сооружают призмообразные траншеи, в которые закладываются трубы-дрены. Хотя, количество призм может быть и больше – в зависимости от конкретных характеристик грунта и отметки УГВ. Дрены со всех сторон укрываются слоем щебня, и эта обсыпка обязательно должна сопрягаться с постелью основного пласта дренажа.
Монтаж водоотводного пласта
Чаще всего фундамент при высоких грунтовых водах должен быть защищён не только пластовым дренажом, но и пристенным. Строительство этой части подфундаментного пирога состоит из трёх основных этапов:
- Разработка котлована по предварительной разметке и формирование постели из песка с уплотнением до коэффициента 0,95.
- Монтаж призм под укладку дрен, для чего в песке роют траншеи. В призмах обустраивается дренажная система в обсыпке из крупнофракционного материала, завёрнутого в геотекстиль.
- Закладка основного дренирующего пласта из щебня, поверх которого и будет устанавливаться опалубка под фундамент.
Главное условие при устройстве водоотводных призм, чтобы заложенные в них дрены не соприкасались с уложенными ниже и выше слоями песка, а находились в обсыпке из материала с высокой фильтрационной способностью (гальки, щебня, керамзита). Сопряжение призм с более низкой отметкой дна и основного дренажного пласта, даёт возможность воде стекать в нужном направлении самотёком. Из дренажных труб она направляется в накопительные ёмкости – а оттуда уже может откачиваться насосом для хозяйственного использования или направляться в общую канализацию.
Что делать, если нужен подвал
Вообще, строительство подвала в условиях повышенного уровня грунтовых вод – решение не самое удачное. Ведь чем глубже в таком случае закладывается фундамент, тем больше эксплуатационных проблем нарисуется у хозяина – да и денег на строительство затрачивается больше. Тем не менее, бывают ситуации, когда подвал человеку необходим – чтобы хранить в нём плоды и овощи, выращиваемые на участке.
Если места на придомовой территории достаточно, можно построить отдельно стоящий погреб. В отличие от подвала он может располагаться практически на поверхности, а для поддержания в помещении нужной температуры и влажности его по самую крышу обваловывают землёй. Если условия строительства ограничены, подвал приходится делать под домом, прокладывая дренажные трубы не только по периметру, но и под полом.
Чтобы уменьшить расходы на устройство подвала, да и на дренажную систему в целом, помещения устраивают не по всей площади фундамента, а только в одной части дома – например, под кухней или верандой. Если же в условиях нестабильной влажности грунта решено построить дом с цокольным этажом, самым надёжным вариантом устройства будет заглублённая плита фундамента с направленными вверх рёбрами жёсткости. Получается монолитная чаша, стенки которой одновременно выполняют функцию стен. Под ней точно так же выполняется щебёночно-песчаная подготовка и устраивается пристенный дренаж, отличие которого от приповерхностного варианта заключается только в глубине заложения.
Роль подбетонки в защите фундамента
Классический вариант устройства сплошных фундаментов предполагает заливку под плитой жёсткого подстилающего слоя из тощего бетона, который официально именуется бетонной подготовкой (строители называют её подбетонкой). Суть этого слоя в первую очередь и заключается в том, чтобы повысить устойчивость фундамента к подмыванию грунтовой водой.
Если при поверхностном расположении плиты УГВ крайне редко приближается к подошве монолита, то в случае устройства цокольного этажа – очень часто. Чем глубже заложен фундамент, тем больше вероятность его контакта с подземными водами, так что в этом случае, устройство бетонной подготовки обязательно.
Второй её функцией является защита гидроизоляционной прослойки от механического повреждения, которая в свою очередь уберегает плиту фундамента вместе с заложенной в неё арматурой от проникновения влаги. К тому же, подбетонка создаёт жёсткое и прочное основание, поверх которого можно выполнить наплавляемую гидроизоляцию.
При устройстве наземных плит, структуру фундаментного пирога упрощают, обходясь без подбетонки. Вместо неё просто монтируют ПВХ-мембрану - благо, что она имеет очень высокую прочность на разрыв. Однако профильная мембрана не обеспечивает такой плотности прилегания и герметичности, как подбетонка с наплавленным рубероидом, поэтому фундамент на высоких грунтовых водах нужно делать именно по классической технологии.
Подбетонка и гидроизоляция – важный элемент защиты
Итак, в вашем распоряжении есть котлован с устроенным в нём пластовым дренажом. Вот каковы дальнейшие действия:
- Любой этап работ нулевого цикла сопровождается геодезической разметкой - в данном случае, требуется определить контуры бетонной подготовки. Делается это путём створных засечек от осей здания, которые наносятся на обноску первыми – ещё на этапе разбивки котлована. С обноски, с помощью шнура и отвеса, отметки переносятся на дно котлована, где и закрепляются колышками.
- Поверх щебневой подушки натягиваются шнуры, вдоль которых будут установлены маячные рейки толщиной 40-50 мм - их верхний край будет служить ориентиром для заливки.
- Высота подбетонки обычно составляет 100 мм, поэтому в качестве опалубки используют доску соответствующей высоты. Её устанавливают на ребро, фиксируя колышками, забиваемыми на глубину до 40 см через каждые 120-150 см.
- Бетон для подготовительного слоя берётся класса В7,5, с маркой пластичности не выше П1. В зависимости от площади, бетон может заливаться как вручную, так и с бетононасоса, но окончательное распределение смеси всё равно осуществляется лопатами.
- Для уплотнения используется виброрейка, передвигаемая по маякам. Вибрация производится до выделения на поверхность цементного молочка. Через несколько часов после схватывания монолита, его поверхность осторожно, не допуская повреждения, очищают от цементной плёнки, что облегчит последующее нанесение адгезионных материалов.
- Как только бетон наберёт 50% прочности, рейки опалубки удаляют и приступают к этапу устройства гидроизоляции. Основание промывают, и если надо - заделывают отбитости и трещины. После просушки вся поверхность подбетонки обрабатывается битумным праймером, который улучшит прилегание к плите гидроизоляционного слоя.
- После высыхания загрунтованной поверхности, на ней производится разметка. Это ориентир для раскатки рулонов рубероида или стеклоизола, он даёт возможность точнее регулировать нахлёсты и избегать смещения полотен.
- Наплавка гидроизоляции осуществляется за счёт подогрева нижнего битумного слоя полотен газовой горелкой. О достаточной степени нагрева сигнализирует изменение очертаний индикаторного рисунка. Разжиженный битум начинает вытекать, смачивает кромку полотна, что и даёт возможность его приклеить.
- Монтаж полотен производится в два слоя, в одном направлении, но со смещением швов. Для защиты ковра от повреждений в процессе последующих арматурных работ, поверх него настилается армированный полиэтилен или выполняется цементно-песчаная стяжка толщиной 3 мм. Если плиту фундамента планируется утеплять, то делается это именно на этом этапе.
Заключение
Заключительной частью работ по устройству фундамента является заливка основной плиты. На нашем сайте немало статей о её устройстве, поэтому подробно описывать его мы не будем. Нам требовалось рассказать, как сделать дренаж фундамента при высоком уровне грунтовых вод, и какими способами ещё можно защитить его от намокания. Надеемся, что представленная здесь информация помогла вам разобраться в данном вопросе - и, хоть и в не очень благоприятных условиях, вы смогли всё же построить сухой и тёплый дом из газобетона.
