Мероприятия по защите здания от грунтовой воды выбираются в зависимости от уровня грунтовых вод в районе постройки. Как ведёт себя фундамент в зависимости от помещения и влияния грунтовых вод.
Если здание не имеет подвала или если расчетный уровень грунтовых вод расположен ниже пола подвала, достаточно изолировать стены подвала от влаги, находящейся в грунте, и воспрепятствовать поднятию ее по стенам. Эти мероприятия называются изоляцией от капиллярной влаги. Если уровень грунтовых вод расположен выше уровня пола подвала, то наиболее целесообразно устроить дренаж, позволяющий снизить уровень грунтовой воды ниже отметки пола. Такой отвод грунтовых вод, а точнее, устройство дренажа, возможно при наличии водоемов или коллекторов сточных вод, в которые можно сбросить воду, отводимую от здания. Если дренаж невозможен, то подвал может быть защищен от затопления водой при помощи специальной гидроизоляции. Схема изоляции зданий от капиллярной сырости зависит от наличия в нем подвальных помещений или их отсутствии.
Грунтовые воды. Отвод грунтовых вод в бесподвальных зданиях
Фундамент и грунтовые воды могут сойтись и в бесподвальных зданиях. В таких случаях лучшим отводом грунтовых вод будет изоляция, т.е. эти здания изолируются от грунтовой сырости бетонной подготовкой пола и изоляцией, прокладываемой в цоколе на 1, 5-2 см выше уровня тротуаров и на 1, 0-1, 5 см ниже деревянных конструкций пола. Изоляционный слой и бетонная подготовка должны быть в непрерывной связи; если изоляция выполняется выше подготовки, связь достигается двойным слоем битума на внутренней поверхности цоколя. Изоляция состоит из слоя асфальта толщиной в 1, 2 см или из слоя цементного раствора 1:1, 5 (с гидрозитом, церезитом) толщиной в 1, 5 см; или укладываются два слоя рубероида, склеенных битумной массой. Если высота цоколя более 60 см, то изоляция прокладывается в двух сечениях: на 15-20 см выше тротуара и на 10-15 см ниже деревянных конструкций пола; кроме того, промазывается горячим битумом в два слоя внутренняя поверхность стены, соприкасающаяся с грунтом между изоляцией и бетонной подготовкой.
Уровень грунтовых вод в зданиях с подвалами
В зданиях с подвалами фундамент и грунтовые воды тоже заслуживают внимания, потому что их взаимодействие, а точнее влияние грунтовых вод, может существенно повлиять на состояние фундамента. Изоляция от капиллярной сырости выполняется на уровне пола подвала, второй слой на 15-20 см выше поверхности тротуара. Поверхность стены подвала защищается от капиллярной влаги двойной обмазкой горячим битумом или смолой по штукатурке, смешанным раствором 1:0, 5:5 (цементным раствором 1:3) с добавкой гидрозита. Обмазка производится после подсушки штукатурки. Изоляция зданий от напорной воды выполняется путем устройства дренажа в какой-либо водоприемник; не исключается устройство непрерывной водонепроницаемой оболочки подвала снаружи стен и пола подвала.
Фундамент и грунтовые воды. Что происходит с фундаментом при напорах грунтовой воды
При небольших напорах грунтовой воды от 0, 1 до 0, 2 м в котлован, свободный от грунтовой воды, укладывается слой мятой глины толщиной 25 см, выше бетонной подготовки на 10-15 см и производится смазка цементным раствором 1:3 с гидрозитом. Поверх смазки делается цементный или асфальтовый пол. Наружная поверхность после промазки (в раствор добавляется жидкое стекло) штукатурится на 50 см выше уровня грунтовой воды цементным раствором с гидрозитом двумя слоями по 1, 5 см каждый. За оштукатуренную стену набивается мятая жирная глина слоями по 25 см до уровня на 20-25 см ниже гидроизоляционного слоя стены. Напор грунтовой воды погашается весом бетонной подготовки. Непрерывность изоляции пола и стены в песчаных грунтах достигается устройством пола подвала после возведения стен. В глинистых (связных) грунтах осадка может длиться продолжительное время, а поэтому для непрерывности изоляции устраивается замок из битума с паклей.
При напоре грунтовой воды от 0, 2 до 0, 8м требуется дополнительная загрузка конструкции пола тяжелым бетоном с объемным весом 2200 кг/м3. Это дает толщину загрузки вдвое меньше превышения уровня грунтовой воды над полом подвала. Гидроизоляция пола и стен при напорах от 0, 8 до 2м устраивается по предыдущему; количество слоев рулонной изоляции увеличивается до трех; при больших напорах изоляция четырехслойная.
При напоре грунтовой воды более 1, 25м железобетонная плита усиливается стальными или железобетонными балками. Фундамент и грунтовые воды связаны, но не всегда, поэтому если правильно выбрать площадку, земельный участок для строительства, для закладки фундамента, то особых проблем со стойкостью фундамента, а в будущем и всего дома проблем не будет.
Работа по закладке фундамента в неприятных условиях весьма тяжела и требует дополнительных расходов на материалы, обеспечивающие техническую безопасность постройки от губительного действия грунтовых вод.
Давайте рассмотрим следующую ситуацию: был заложен фундамент, находящийся на уровне грунтовых вод. Глубина грунтовых вот составляет 20 метров, а глубина промерзания почвы в данном регионе составляет 25 метров. Настала зима, и морозы достигли вод, которые тот час же превратились в лед. Грунт под фундаментом начинает вспучиваться вследствие всего этого, причем дополнительной головной болью оказывается тот факт, что вспучивание не происходит равномерно, а распределяется по зонам, куда скопилась замерзшая влага. Такие факты могут привести к серьезным последствиям, вплоть до разрушения фундамента
Характерной ошибкой многих индивидуальных застройщиков, возводящих здания на таких грунтах, является уверенность, что чем глубже заложен фундамент, тем лучше, и что такое решение уже само по себе обеспечивает их надежную работу и устойчивость.
Конечно, при расположении подошвы фундамента ниже уровня промерзания грунта вертикальные силы морозного пучения перестают действовать на нее снизу, однако касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности, могут и в этом случае вытащить фундамент вместе с промерзшим грунтом или оторвать его верхнюю часть от нижней.
Такие случаи наиболее вероятны при устройстве фундамента из камня, кирпича или мелких блоков, особенно под легкими зданиями и сооружениями.
Чтобы не допустить деформации фундаментов на пучинистых грунтах, необходимо не только расположить их подошву ниже промерзания грунтов и тем самым избавиться от непосредственного давления мерзлого грунта снизу, но и нейтрализовать касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности фундамента.
Строительство любого дома начинается с фундамента, именно он служит основой нового строения. В связи с этим, к его возведению следует относиться очень ответственно, не стоит отказываться от консультаций специалистов и делать все на скорую руку. Ведь в случае возможных проблем с фундаментов в будущем исправлять что-либо будет уже крайне сложно или даже практически невозможно.
Когда готовится площадка для фундамента и происходит выемка грунта, его поверхность из-за грунтовых вод оказывается размытой. Грунт теряет свои свойства, включая несущую способность. Укладку ленточного фундамента нельзя производить на размытой площадке, разгребая по окончании работ грязь, смешанную с водой и грунтом. Не стоит использовать и обезвоженную бетонную смесь, руководствуясь тем, что воды на поверхности грунта предостаточно.
Фундамент, который изготовлен таким способом, не способен выполнять свои функции по нескольким причинам: 1) подошва фундамента представляет собой не прямую поверхность, а смесь грунта и бетона, которая застывает произвольно. В результате такого смешивания мы получаем неровный грунт и рыхлый бетон, поры которого забиты кусками грунта;
2) удаление лишней воды из бетона, который положен только что, ведет к вымыванию цемента; комки раствора цемента не могут выдержать той нагрузки, которую может нести смесь песка и щебня;
3) грунтовая вода не позволит равномерно перемешать сухую бетонную смесь. Следовательно, позднее бетон расслоится, и его первоначальная несущая способность будет утрачена.
Для осушения площадок под фундамент применяют способ открытого водопонижения, который заключается в откачивании воды из траншей и котлованов. Эту технологию можно использовать повсеместно, где присутствует восходящая суффозия либо опасность удаления минеральных частиц грунта. При восходящей суффозии грунт разрушается водой, которая проникает в котлован, теряет устойчивость, необходимую для создания крепкого фундамента.
Размещать дрены необходимо так, чтобы рабочая площадка находилась над грунтовыми водами на уровне 20-40 см. Если механизмы будут размещены по-другому, доставать грунт будет крайне сложно. Если грунт сильно затоптан и перемят, он будет вести себя как песок-плывун. В этом случае очень трудно создать площадку для возведения фундамента, особенно осенью. Продолжать углублять котлован (траншею) возможно лишь после смены уровня приемного и сборного колодцев, а также заглубления дрен. Грунт следует вынимать в противоположном от потока грунтовых вод направлении, так как задерживаемый при этом поток будет размывать грунт.
Появление признаков суффозии должно послужить сигналом к окончанию работ по отрытому водопонижению. Если не обратить на это внимание, грунт можно легко сделать непригодным для строительства фундамента. Признаком восходящей суффозии служат небольшие струйки воды, которые, вымывая частицы грунта, затем задерживают их у выходов. При этом масса скапливаемого у выходов грунта постоянно увеличивается.
Это приводит к недостатку минеральных частиц в грунте, несущая способность которого становится неопределимой. В этом случае может происходить оползание грунта, что повлечет за собой большие трудности при дальнейшем строительстве. Чтобы не допустить таких последствий, при обнаружении первых признаков суффозии рекомендуется немедленно прекратить откачивать воду, уровень воды при этом будет необходимо понизить до такого предела, при котором явления суффозии наблюдаться не будут. После подобного негативного опыта следует воспользоваться таким способом водопонижения, при котором будет исключена вероятность появления восходящей суффозии.