Главное меню

Устройство ленточных фундаментов при высоких грунтовых водах


Фундамент при высоком уровне грунтовых вод: какой нужно делать

Один из вариантов обустройства фундамента

Основная функция фундаментного основания – принять и распределить нагрузку сооружения. При решении вопроса о выборе типа фундамента учитывают особенности почв и уровень грунтовых вод или УГВ. Прочный фундамент при высоком уровне грунтовых вод на участке требует больших затрат на его устройство, и может доставлять много проблем.

На самом деле, очень часто застройщикам приходится сталкиваться с водами, залегающими достаточно близко к поверхности. Чаще всего эта проблема усугубляется присутствием глины в составе почвы.

В такой ситуации едва ли возможно устройство подвала, так как фундамент будет подвергаться значительному давлению сил, вызванных пучением грунта. Заложение оснований в условиях близко находящихся грунтовых водах потребует соблюдения определенных правил, способных максимально уменьшить воздействие этого неблагоприятного фактора.

Вредное влияние высокого УГВ

Скважина для определения уровня грунтовых вод

Поскольку основным составляющим любого фундамента является бетон, то следует рассмотреть вопрос вредного влияния вод на этот материал. Если говорить по существу, то разрушающее воздействие на бетон осуществляют не сами близко расположенные воды, а соли и прочие химические вещества, растворенные в ней. У строителей существует термин «цементная бацилла», которая разрыхляет застывший раствор и вызывает его расслоение. Очень часто можно зрительно оценить начавшееся разрушение основания: появление налета, пятен или затхлый запах.

Уже на этапе подготовки котлована возникают некоторые сложности: из-за поступающей воды размывается дно, существенно снижая несущую способность грунта. В этом случае, обустройство фундамента придется начинать с заложения дренажной системы и отведения вод. В противном случае, неизбежны деформации залитого основания и просадки.

Восходящая суффозия – это процесс вымывания минеральных соединений из грунта, который можно наблюдать на строительном участке с высоким показателем УГВ. Для того чтобы минимизировать опасное воздействие суффозии на фундамент здания, необходимы комплексные работы по осушению места застройки.

Есть еще один способ избежать воздействия опасных факторов – применение свайных технологий или сборных конструкций из блоков из железобетона. Минус их использования – увеличение расходов на закладку фундамента при близко расположенных водах.

Как самостоятельно определить УГВ

Самостоятельное определение уровня грунтовых вод

Выявить, какой уровень вод на участке можно, обратившись в соответствующие городские организации, но можно выполнить измерение своими силами. Для этого нужно осенью или весной произвести следующие измерения:

При показателе вод ниже двух метров, придется выбирать более надежный тип фундамента, выполнять устройство дренажной системы и производить гидроизоляционные работы.

Соотношение УПГ (уровень промерзания грунта) и УГВ

Снижение уровня грунтовых вод с помощью дренажной системы

В соответствии с требованиями СНиП: если показатель УГВ меньше УПГ, то нет необходимости принимать в расчет тип почвы. Фундамент в этом случае рассчитывается только на нагрузку возводимого дома.

Однако при возведении сооружения на почвах смешанного типа, песчаных, глинистых грунтах и супесях, и при обнаружении высокого уровня вод, основание закладывается на глубину ниже уровня промерзания. В такой ситуации устройство дренажной системы является обязательным.

Кроме того, дается поправка на УГВ: от 0,5 – 1,0 метра в большую сторону. Такое увеличение обусловлено установившейся практикой строительства. И она же исключает возможность устройства основания ленточного типа в силу его затратности.

При высоком показателе грунтовых вод необходимо учесть очень вероятное оседание слабых почв при выполнении дренирования.

Если возможны сезонные подтопления, предпочтительно использование железобетонных конструкций с заглублением свай ниже уровня предполагаемой эрозии.

Технология постройки фундамента

Конструктивные особенности фундамента при высоком уровне грунтовых вод


После подготовки котлована с учетом глубины залегания фундамента, строительная площадка, отведенная под его возведение, осушается и выравнивается. Для этого подготавливается ров глубиной в 0,3 метра и шириной в 0,2 метра с отступом от периметра в 0,5 метра. Эта канава будет служить для скапливания и дренирования. Устройство основания в грунтовых водах недопустимо ввиду размывания раствора, а, следовательно, и ослабления плиты. Далее выполняют следующие работы:

  1. Грунт на участке уплотняется и выполняется бетонная подготовка. Укладывается слой бетона до 25 мм. Он выровняет плоскость и позволит начать работы по гидроизоляции.
  2. После застывания раствора, его накрывают внахлест двойным слоем рулонных гидроизоляционных материалов (рубероид), которые затем крепят битумом.
  3. Производится монтаж сетчатой арматуры под заливку. Толщина плиты может колебаться от 15 до 30 см, но, чем толще она будет, тем лучше фундамент будет выполнять свою непосредственную функцию.
  4. По окончании заливки и полного отвердевания бетона, начинается процесс укладки блоков. После окончания этого процесса, получается своеобразный монолитный колодец.
  5. Выполняется защита от воздействия близко расположенных грунтовых вод.

Рассмотренный выше тип устройства фундамента один из самых дорогих, но бесспорно, один из самых надежных.

Послойная защита фундамента

Способы изоляции фундамента при высоком УГВ

Существуют три типа послойной защиты оснований, которые успешно решают вопросы по защите от близко залегающих грунтовых вод:

  1. Битумные мастики с добавками каучуковых и полимерных компонентов – дают возможность получить гладкий, влагонепроницаемый слой. Его часто применяют при строительстве частных домов с жилым подвальным помещением.
  2. Смеси на основе цемента – по характеристикам ничем не отличаются от предыдущего типа. Они хорошо отвердевают, создавая влагостойкий слой. Однако в сравнении с мастикой, они менее пластичны и при вибрации могут подвергаться растрескиванию, и снижать характеристики.
  3. Специальные битумные пленки или пленочная гидроизоляция. Ими поочередно в три слоя проклеивается весь фундамент.

Теперь рассмотрим, какой тип фундамента возможно делать при высоком показателе грунтовых вод.

Монолитная плита и свайное основание

Это вид сплошного основания, равномерно распределяющий вес всей строительной конструкции. Несмотря на хорошую устойчивость при смещениях грунта, имеет один весомый минус – высокая стоимость материалов и работ.

Это хорошее решение для регионов, где грунтовые воды расположены близко, или, если имеются плывуны. Для его устройства применяют различные типы свай: буронабивные, железобетонные и прочие.

Столбы ввинчиваются или забиваются в твердые слои почвы, а их наружная часть соединяется балками. В результате получается жесткая конструкция, способная переносить значительную нагрузку. Недостаток этого типа – невозможность строительства дома с подвальной частью.

Ленточный тип фундамента

Эскиз правильного обустройства фундаментного основания

Этот вид представляет собой железобетонную ленту, которую можно делать под несущие стены. При строительстве индивидуальных домов данный вид наиболее распространен.

Если делается такая опорная конструкция, то для его защиты производится устройство подушки из смеси гравия и песка. Однако следует принимать во внимание, что его можно делать только с хорошей внешней гидроизоляцией и, только если повышение уровня вод отмечается время от времени.

Фундамент на «плавающей» подушке

Какой вид лучше выбрать? При высоком уровне вод и в случае, если они находятся близко к поверхности, такой вид основания – самый надежный. При выборе такого типа фундаментного основания необходимо:

Устройство сильного основания при высоком УГВ может обойтись застройщикам в несколько раз больше обычных фундаментов. Однако если отступать от требований при его возведении, на выходе можно получить некачественное основание, а затем и проблемы со всем домом.

 

Фундамент при высоком уровне грунтовых вод

Устройство и виды фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

Гидроизоляция фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

Основной конструкцией любого здания является фундамент. Она принимает на себя и переносит на грунт всю его нагрузку. При выборе типа фундамента решающим фактором считают особенности грунта, глубину промерзания, а также уровень грунтовых вод (УГВ), который доставляет застройщику много проблем. Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод сильно влияет на прочность основания и несущую способность здания и требует больших вложений.

Чем опасны грунтовые воды?

Они собираются среди верхних слоёв почвы над естественным гидробарьером (обычно это глина). Уровень их постоянно меняется, достигая пиковых значений весной или осенью. Можно выделить следующие опасные факторы высокого УГВ.

Определяем уровень грунтовых вод.

Для замеров нужна осень или ранняя весна, до начала строительства. Надо поступить следующим образом:

Глубина промерзания почвы и УГВ.

Сочетание этих факторов способствует морозному пучению грунта, что часто приводит фундамент к разрушению. Поэтому надо учесть следующее:

  1. При нахождении грунтовых вод ниже глубины промерзания грунта фундамент рассчитывается только с учётом стеновых нагрузок.
  2. При высоком УГВ закладку фундамента делают на превышающих уровень промерзания глубинах. При этом монтируют систему дренажа для отвода влаги.
  3. При проектировании надо учесть, что в местах устройства дренажа почва может просесть, поэтому должен быть запас глубины (0,5 – 1 м)

Выбор конструкции фундамента.

При высоком и постоянном УГВ нужно провести глобальное осушение участка, построить дренажные канавы и сделать гидроизоляцию подвала. Типы фундаментов при высоком уровне грунтовых вод нужно выбирать с максимальным распределением по площади.

Фундамент из монолитной плиты.

Его называют сплошным фундаментом, т. к. он представляет собой большую плоскую ж/б «подушку», на которой равномерно распределён вес всего дома. При смещении грунта в любом направлении плита не теряет устойчивости. Недостаток – большая стоимость.

Свайный фундамент.

Оптимальный вариант для участков, имеющих плывуны и повышенный УГВ. Применяют винтовые, железобетонные, бутонабивные и прочие типы свай. В грунт их вбивают или вкручивают до упора в твёрдый слой. Наземная часть свай объединяется балками в жёсткую конструкцию, которая выдерживает большую нагрузку. Недостаток – подвальные помещения соорудить невозможно.

Примерные размеры фундамента под дом.

Ленточный фундамент.

Это замкнутая ж/б полоса, которую заливают под несущие стены здания. В частном строительстве он является самой распространённой опорной конструкцией. Для этого типа фундамента для защиты от грунтовых вод делают песчано-гравийную подушку. Применяют только при периодическом повышении УГВ при наличии наружной гидроизоляции.

Устройство фундамента на «плавающей» подушке.

Такой фундамент считается оптимальным вариантом основания в домах при высоком УГВ. Его устройство состоит из следующих этапов:

При заливке монолитной плиты надо воспользоваться миксером и закончить работу в течение одного дня. В период созревания бетона его защищают от размывания дождём и пересыхания. После снятия опалубки нужно обмазать стороны фундамента гидроизоляционным составом.

Для повышенных уровней грунтовых вод оборудование сильного фундамента может стоить в несколько раз дороже обычных оснований. Отклонение от норм строительства фундамента и применение дешёвых вариантов рано или поздно приведут к серьёзным проблемам.

Какой фундамент нужен для дома, если грунтовые воды близко.

Нередко при начале строительства на дачном участке возникает проблема, связанная с высоким уровнем грунтовых вод (УГВ). УГВ – это пласты воды, залегающие близко к поверхности. Их уровень напрямую зависит от сезона. Обычно он сильно повышается в весеннее и осеннее время, когда происходит таяние снега или идут сильные дожди. Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод затрудняется еще и наличием глины в грунте. При таком раскладе о погребе не может быть и речи.
Однако фундамент при высоком уровне грунтовых вод заложить можно, если придерживаться рекомендаций и технологическому процессу.

Влияние УГВ на фундамент.

На фундамент при высоких грунтовых водах в большей степени влияют соли и вещества, растворенные в ней. Именно они, вступая в реакцию с бетоном, постепенно его разрушают. От этого основание постепенно разрыхляется и расслаивается. Визуально, появляются трещины, налет, желтоватые пятна, грибок, а находясь вблизи, можно почувствовать запах сырости.
Проблемы начинают возникать уже в процессе рытья траншей или котлована. Поднимающаяся вода размягчает дно, смывает грунт, значительно ухудшая его физическое состояние, делая неспособным выдерживать давление бетона. В подобной ситуации следует сразу делать дренаж.

Как определить УГВ.

Фундамент при высоком уровне грунтовых вод.

В речных долинах, на заливных лугах, низинах они определяются невооруженным взглядом. В весеннее время вода там стоит очень долго, летом, углубившись на пару штыков, почва будет влажной.
При начале работ можно обратиться в занимающиеся этими вопросами организации, если таковых нет, то можно все сделать и своими силами:

Если же показатель уровня воды выше отметки в два метра, то придется монтировать дренаж и позаботиться о гидроизоляции.

Фундаменты для почв с высоким УГВ.

Как защитить фундамент дома от воздействия грунтовых вод.

Рассмотрим, какой фундамент нужен для дома, если грунтовые воды близко.

Как организовать отвод воды от фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

Водоотведение при закладке траншей и котлованов.

На стадии рытья котлованов или траншей под основание бывает, что уровень воды настолько быстро поднимается, что проведение мероприятий затруднительно либо невозможно. Для этого необходимо осушить площадь под застройку. Для этого используют специальные дренажные насосы или мотопомпы.
Откачивать воду следует до тех пор, пока на поверхность не начнется вынос частиц грунта. Если это началось, откачку прекращают.
Для водоотведения применяются пластиковые канализационные тубы диаметром 110 мм. По ним жидкость самотеком будет уходить в колодцы или водосборники, заранее подготовленные для этой цели, либо в дренажные канавы, укрепленные щитами для избегания обвала грунта.
В идеале, УГВ должен стать ниже уровня стройплощадки на 200 – 400 мм.

Оборудование дренажной системы.

Если близко грунтовые воды, то дренаж – не роскошь, а одна из главных гарантий прочности и долговечности как основания, так и сооружения в целом.
Его устройство потребует таких материалов:

Высокий уровень грунтовых вод какой фундамент сделать.

Для фундаментов при высоком УГВ целесообразен круговой дренаж. Сначала выкапывается траншея шириной около 400 мм. Глубина рассчитывается индивидуально: ров должен быть на уровне подошвы, а лучше на 200 – 300 мм ниже.
Рекомендуется производить монтаж на расстоянии не более 20 м за один раз, но касаемо дачного дома, хозяйственных построек, бань, гаражей – это пожелание скорее всего условно. Надо исходить их реальных обстоятельств.
На дно засыпается песок и тщательно трамбуется. Толщина должна стать 200 мм. Для предотвращения заиливания, на песок укладывается геотекстиль.
Следующий слой – щебень (гравий). Его толщина также 200 мм. Выбор щебня занимает не последнее место. Желательно приобретать помытый. Если нет, то придется минимум просеять. При попадании жидкости загрязненный материал ухудшает дренаж: частицы пыли, песка, земли, находящиеся в воде, уменьшают пространство между щебенкой.
Гравийная подушка застилается геотекстилем, куски которого должны идти внахлест от 150 до 300 мм.
Следующий этап – укладка дрен. Перфорация в заводских трубах расположена с одной стороны. Ею и укладывают на геотекстиль. Для экономии дрены можно изготовить своими руками. В обычной пластиковой канализационной трубе просверливаются отверстия, оптимальный диаметр которых 5 мм. Расстояние между отверстиями не более 10 мм.
Когда устройство трубопровода закончено, он закрывается геотекстилем, и проводится засыпка. Слой песка не менее 200 мм, гравий (щебень) – 150-200 мм. До верху траншею заполняют ранее вынутым грунтом.
При хорошем качестве дренажной системы, вода под фундамент попадать практически не будет.

Тип фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

Постройка ленточного плавающего фундамента.

Рассмотрим, как сделать фундамент. Для постройки хорошего дома, если позволяет УГВ, выбирается средне заглубленный вид.

Чтобы бетон не пересох, его ежедневно надо поливать водой, а на ночь укрывать пленкой. После окончательного затвердевания бетона, опалубка снимается и производится гидроизоляция битумом.

Фундамент из монолитной плиты на плавающей подушке.

Для осушения заболоченных почв и выравнивания рельефа, используют насыпной грунт. Если человек это делает самостоятельно – это одно. А если покупается участок, где данные работы проводились несколько лет назад – совсем другое.
Суть проблемы в том, что такая почва не имеет однородной структуры, как следует не уплотнена, вследствие чего фундаменты на подобных грунтах могут давать неравномерную усадку. А если еще высокий УГВ, то проблем не избежать.
Для таких видов грунтов можно использовать ряд фундаментов:

Схема правильной и неправильной закладки фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

Этапы строительства фундамента на плавающей подушке.

Ленточный фундамент при высоком уровне грунтовых вод.

Дальше все по стандартной схеме: плита периодически увлажняется и укрывается от осадков. Когда раствор полностью высыхает, опалубка демонтируется, а плита обрабатывается гидроизоляционной смесью.

Построенный таким способом фундамент будет стоять, не боясь подтоплений и вспучивания грунтов. Это самый дорогостоящий вариант, но в данном случае – наиболее подходящий.

Свой дом требует и затрат, и правильного отношения к процессу строительства. В результате он будет радовать вас долгие годы.

Высокий уровень грунтовых вод и устройство фундамента ниже УГВ.

Фундамент при высоком уровне грунтовых вод.

Один из вариантов обустройства фундамента.

Основная функция фундаментного основания – принять и распределить нагрузку сооружения. При решении вопроса о выборе типа фундамента учитывают особенности почв и уровень грунтовых вод или УГВ. Прочный фундамент при высоком уровне грунтовых вод на участке требует больших затрат на его устройство, и может доставлять много проблем.

На самом деле, очень часто застройщикам приходится сталкиваться с водами, залегающими достаточно близко к поверхности. Чаще всего эта проблема усугубляется присутствием глины в составе почвы.

В такой ситуации едва ли возможно устройство подвала, так как фундамент будет подвергаться значительному давлению сил, вызванных пучением грунта. Заложение оснований в условиях близко находящихся грунтовых водах потребует соблюдения определенных правил, способных максимально уменьшить воздействие этого неблагоприятного фактора.

Вредное влияние высокого УГВ.

Создание фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

Скважина для определения уровня грунтовых вод.

Поскольку основным составляющим любого фундамента является бетон, то следует рассмотреть вопрос вредного влияния вод на этот материал. Если говорить по существу, то разрушающее воздействие на бетон осуществляют не сами близко расположенные воды, а соли и прочие химические вещества, растворенные в ней. У строителей существует термин «цементная бацилла», которая разрыхляет застывший раствор и вызывает его расслоение. Очень часто можно зрительно оценить начавшееся разрушение основания: появление налета, пятен или затхлый запах.

Уже на этапе подготовки котлована возникают некоторые сложности: из-за поступающей воды размывается дно, существенно снижая несущую способность грунта. В этом случае, обустройство фундамента придется начинать с заложения дренажной системы и отведения вод. В противном случае, неизбежны деформации залитого основания и просадки.

Восходящая суффозия – это процесс вымывания минеральных соединений из грунта, который можно наблюдать на строительном участке с высоким показателем УГВ. Для того чтобы минимизировать опасное воздействие суффозии на фундамент здания, необходимы комплексные работы по осушению места застройки.

Есть еще один способ избежать воздействия опасных факторов – применение свайных технологий или сборных конструкций из блоков из железобетона. Минус их использования – увеличение расходов на закладку фундамента при близко расположенных водах.

Как самостоятельно определить УГВ.

Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

Самостоятельное определение уровня грунтовых вод.

Выявить, какой уровень вод на участке можно, обратившись в соответствующие городские организации, но можно выполнить измерение своими силами. Для этого нужно осенью или весной произвести следующие измерения:

При показателе вод ниже двух метров, придется выбирать более надежный тип фундамента, выполнять устройство дренажной системы и производить гидроизоляционные работы.

Соотношение УПГ (уровень промерзания грунта) и УГВ.

Высокий уровень грунтовых вод какой фундамент сделать.

Снижение уровня грунтовых вод с помощью дренажной системы.

В соответствии с требованиями СНиП: если показатель УГВ меньше УПГ, то нет необходимости принимать в расчет тип почвы. Фундамент в этом случае рассчитывается только на нагрузку возводимого дома.

Однако при возведении сооружения на почвах смешанного типа, песчаных, глинистых грунтах и супесях, и при обнаружении высокого уровня вод, основание закладывается на глубину ниже уровня промерзания. В такой ситуации устройство дренажной системы является обязательным.

Кроме того, дается поправка на УГВ: от 0,5 – 1,0 метра в большую сторону. Такое увеличение обусловлено установившейся практикой строительства. И она же исключает возможность устройства основания ленточного типа в силу его затратности.

При высоком показателе грунтовых вод необходимо учесть очень вероятное оседание слабых почв при выполнении дренирования.

Если возможны сезонные подтопления, предпочтительно использование железобетонных конструкций с заглублением свай ниже уровня предполагаемой эрозии.

Технология постройки фундамента.

Схема фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

Конструктивные особенности фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

После подготовки котлована с учетом глубины залегания фундамента, строительная площадка, отведенная под его возведение, осушается и выравнивается. Для этого подготавливается ров глубиной в 0,3 метра и шириной в 0,2 метра с отступом от периметра в 0,5 метра. Эта канава будет служить для скапливания и дренирования. Устройство основания в грунтовых водах недопустимо ввиду размывания раствора, а, следовательно, и ослабления плиты. Далее выполняют следующие работы:

  1. Грунт на участке уплотняется и выполняется бетонная подготовка. Укладывается слой бетона до 25 мм. Он выровняет плоскость и позволит начать работы по гидроизоляции.
  2. После застывания раствора, его накрывают внахлест двойным слоем рулонных гидроизоляционных материалов (рубероид), которые затем крепят битумом.
  3. Производится монтаж сетчатой арматуры под заливку. Толщина плиты может колебаться от 15 до 30 см, но, чем толще она будет, тем лучше фундамент будет выполнять свою непосредственную функцию.
  4. По окончании заливки и полного отвердевания бетона, начинается процесс укладки блоков. После окончания этого процесса, получается своеобразный монолитный колодец.
  5. Выполняется защита от воздействия близко расположенных грунтовых вод.

Рассмотренный выше тип устройства фундамента один из самых дорогих, но бесспорно, один из самых надежных.

Послойная защита фундамента.

Тип фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

Способы изоляции фундамента при высоком УГВ.

Существуют три типа послойной защиты оснований, которые успешно решают вопросы по защите от близко залегающих грунтовых вод:

  1. Битумные мастики с добавками каучуковых и полимерных компонентов – дают возможность получить гладкий, влагонепроницаемый слой. Его часто применяют при строительстве частных домов с жилым подвальным помещением.
  2. Смеси на основе цемента – по характеристикам ничем не отличаются от предыдущего типа. Они хорошо отвердевают, создавая влагостойкий слой. Однако в сравнении с мастикой, они менее пластичны и при вибрации могут подвергаться растрескиванию, и снижать характеристики.
  3. Специальные битумные пленки или пленочная гидроизоляция. Ими поочередно в три слоя проклеивается весь фундамент.

Теперь рассмотрим, какой тип фундамента возможно делать при высоком показателе грунтовых вод.

Монолитная плита и свайное основание.

Это вид сплошного основания, равномерно распределяющий вес всей строительной конструкции. Несмотря на хорошую устойчивость при смещениях грунта, имеет один весомый минус – высокая стоимость материалов и работ.

Это хорошее решение для регионов, где грунтовые воды расположены близко, или, если имеются плывуны. Для его устройства применяют различные типы свай: буронабивные, железобетонные и прочие.

Столбы ввинчиваются или забиваются в твердые слои почвы, а их наружная часть соединяется балками. В результате получается жесткая конструкция, способная переносить значительную нагрузку. Недостаток этого типа – невозможность строительства дома с подвальной частью.

Ленточный тип фундамента.

Ленточный фундамент при высоком уровне грунтовых вод.

Эскиз правильного обустройства фундаментного основания.

Этот вид представляет собой железобетонную ленту, которую можно делать под несущие стены. При строительстве индивидуальных домов данный вид наиболее распространен.

Если делается такая опорная конструкция, то для его защиты производится устройство подушки из смеси гравия и песка. Однако следует принимать во внимание, что его можно делать только с хорошей внешней гидроизоляцией и, только если повышение уровня вод отмечается время от времени.

Фундамент на «плавающей» подушке.

Какой вид лучше выбрать? При высоком уровне вод и в случае, если они находятся близко к поверхности, такой вид основания — самый надежный. При выборе такого типа фундаментного основания необходимо:

Устройство сильного основания при высоком УГВ может обойтись застройщикам в несколько раз больше обычных фундаментов. Однако если отступать от требований при его возведении, на выходе можно получить некачественное основание, а затем и проблемы со всем домом.

 

Рекомендация: Хорошая большая обзорная статья, из нее вы узнаете общее понятие о том как построить фундамент при высоком уровне грунтовых вод. Для начала вам нужно прочесть и понять эту статью. А потом, если вы НЕ ХОТИТЕ построить бракованный фундамент и выкинуть свои деньги, то вы должны обратиться за советом к профессиональному специалисту.

Тип Фундамента Дома При Высоких Грунтовых Водах » Подробная Инструкция + Фото + Видео

Высокие грунтовые воды: фундамент столбчатый

Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод – это самый важный вопрос, возникающий при строительстве подземной части здания. Он требует правильного ответа, от которого будет зависеть не только комфортность эксплуатации, но и долговечность постройки.

Здесь очень много критериев, которые необходимо учитывать при самостоятельном подборе типа фундамента, и мы постараемся их подробно изложить. Справиться с этой задачей вам поможет и видео в этой статье на тему: «Высокий уровень грунтовых вод: какой фундамент сделать?».

Что нужно учесть при выборе фундамента

Понятие «высокий уровень грунтовых вод» тоже может быть относительным. Если вода находится в двух метрах от поверхности земли, а вы хотите построить дом с подвалом, то это уже помеха для строительства, и реальная угроза подтопления в процессе эксплуатации.

Итак:

Сильно заглублённый ленточный фундамент с высоким уровнем грунтовых вод

Если сделать это самостоятельно у вас не получается, обратитесь за консультацией к соответствующему специалисту.

Это поможет сделать правильный шаг в отношении устройства фундамента, и избавит от сожалений по поводу напрасно затраченных средств. А они могут оказаться немалыми, когда речь идёт не о бане или гараже, а о доме.

Отметки УПГ и УГВ

Итак, выбор фундамента при высоком уровне грунтовых вод определяет себестоимость строения. Правильный подход позволит избежать ненужных вложений, в том числе и трудозатрат.

Поэтому, соберите предварительно всю необходимую информацию о своём участке, и только потом решайте, что и как будете строить:

Воздействие морозного пучения грунта на фундамент

Доставка песчано-гравийной смеси издалека, сильно повышает себестоимость нулевого цикла, особенно, если толщину отсыпки приходится увеличивать. Гораздо экономичнее обходится столбчатый фундамент, да и соорудить его своими руками не так уж сложно.

Единого рецепта на все случаи жизни, как вы понимаете, нет. Наша задача, рассказать о возможных вариантах, а ваша – сделать правильный выбор.

 Фундамент ленточный мелкозаглублённый

Что ни говори, но ленточный фундамент в частном строительстве прочно удерживает пальму первенства. Таких районов, где грунтовая вода подходит прямо к поверхности не так уж много, а если её уровень находится хотя бы на глубине 1-1,5м, то вполне можно сделать мелкозаглублённый фундамент, либо попросту наземный.

Итак:

Наземный ленточный фундамент при высоких грунтовых водах

Небольшое заглубление ленточного фундамента

Высота и ширина фундаментной ленты должна определяться расчётом. При этом учитывается тип грунта, вероятность его пучения, предполагаемые нагрузки, климатические условия района, и, конечно же, ландшафт участка, отведённого под строительство.

Виды опалубки

В случае с наличием на участке уклонов или изгибов рельефа, заливать фундамент без опалубки не рекомендуется. Как можно выйти из этой ситуации, и избежать нежелательных земляных работ, ведь демонтировать опалубку в узкой траншее попросту невозможно?

На этот случай, существуют различные варианты несъёмной опалубки: от плоского шифера, до пенопластовых панелей.

Обустройство несъёмной опалубки из пенопласта

 Итак:

Схема устройства мелкозаглублённого фундамента

Глубина траншеи под фундамент небольшого дачного дома, или другой постройки может составить, к примеру, 40 см. В случае с жилым домом, высота опорной ленты должна быть не менее 70 см, и если уровень грунтовых вод не позволяет заглубить её полностью, верхняя половина фундамента вполне может возвышаться над поверхностью.

Свайный фундамент ТИСЭ

Для того чтобы построить массивное здание на проблемном грунте, лучшего варианта, чем свайный фундамент не найти. Использовать забивные или винтовые сваи – удовольствие дорогое.

Тут требуется специальная техника и бригада специалистов, ведь забить сваи, и срубить их головки на одной отметке своими силами, попросту невозможно.

Итак:

Ручной буровой инструмент ТИСЭ

Свайный фундамент при высоком уровне грунтовых вод

Здание, поставленное на фундамент свайного типа, вообще не подвергается сезонной усадке. Для деревянного дома это не столь важно, так как древесина неплохо работает на изгиб.

А вот каменные и кирпичные стены при морозном пучении грунта могут попросту дать трещину от пола до потолка. И это становится проблемой – и несущие конструкции надо ремонтировать, и отделку придётся делать новую.

Некоторые подробности технологии

В процессе проектирования свайного поля, в зависимости от предполагаемых нагрузок, рассчитывают размеры свай и точки их расположения.

Ведь нужно же знать их диаметр и длину, расстояния между ними, вариант расположения, места усиления:

Армирование фундамента ТИСЭ

Опалубка под монолитные сваи и ростверк

Для удобства работы, скважины бурят по 4-5 штук. Одновременно их армируют, а потом бетонируют.

Сначала производится заливка и уплотнение расширенных сегментов подготовленных скважин, а затем и их стволов. Что касается бетонирования ростверка, то эта технология аналогична процессу заливки ленточного фундамента.




Как залить фундамент в воде при высоком уровне грунтовых вод


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

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:

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

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:

Рекомендуем к прочтению:

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

Распространённой ошибкой становится укладка бетона в полужидкий грязевой состав на дне котлована

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 то, какие мероприятия для осушения котлована используются

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:

Рекомендуем к прочтению:

  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.

Дренирование с помощью труб

Дренажные трубы нужно укладывать на уровне подошвы основания или ниже на 200-300 мм

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:

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:

Устройство кольцевого дренажа

Собирающуюся на дне воду откачивают при помощи насосного оборудования

  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

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

Для изготовления бетона используют только чистый щебень и песок

Высокий уровень грунтовых вод и фундамент

Идеальными для строительства любого вида фундамента считаются условия, когда уровень грунтовых вод всегда находится ниже глубины промерзания грунтов по СНиП, сами грунты содержат минимальный процент пылеватых и глинистых частиц (читай непучинисты), а финансы позволяют устроить массивный фундамент на глубину ниже сезонного промерзания. Практически идеальная ситуация. Идеальный большой деревянный дом с просторным и сухим подвалом.

Но что делать, если уровень грунтовых вод (УГВ) наблюдается на меньшей глубине, нежели промерзание грунта. К тому же ведь УГВ не постоянен – его уровень может изменяться в пределах определенных значений каждый год, но, скажем, раз в 5 лет серьезно повышаться весной буквально на пару недель. И вот этих самых пары недель может оказаться «с избытком», да еще и с каким.

Или вариант, когда вы купили (или у вас уже есть) земельный участок, на котором многие годы на бетонных блоках стоял вагончик, и вдруг вы решили построить деревянный дом, уже начали копать траншеи под фундамент или выбурили разведочные скважины, может быть начали копать колодец, а вода оказалась уже на глубине около метра, а то и еще меньше, от поверхности земли. То есть вы столкнулись с проблемой устройства фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

Конечно, наиболее оправданным поступком было бы продать такой участок, и купить более подходящий. Но если такая возможность не рассматривается в принципе, да и к тому же ведь соседские дома вроде стоят и не падают. Значит можно? Конечно можно.

Но прежде чем бросаться за ответами в интернет или перелопачивать гору СНиПов, СП, ГОСТов и прочей «нормативки» нужно выполнить самое главное.

В любом вопросе, касающемся строительства нужно вести себя как врач в общении с пациентом. Пункт номер «один», читай залог правильно поставленного диагноза и эффективности последующего лечения, – это анамнез или попросту «опрос».

Так же и здесь. Во-первых, если в округе уже построены дома, то все не так уж и плохо, как кажется. Самое первое, что нужно предпринять – это пойти к соседу, поговорить, расспросить что и как. Как строил, чем строил, какие материалы применял и в каком количестве. Как устроил фундамент, на какую глубину. Есть подвал или нет, сухой ли он, круглый год или нет. Сколько лет наблюдений. Куда отвел лишнюю воду. Попросить показать, если вдруг на его фундаменте есть появившиеся трещины, белые солевые пятна, другой неестественный налет. Обратить внимание на наличие и материал отмостки вокруг фундамента, как организован сток с крыши, куда. Есть ли дренажные канавы вокруг участка и какой они глубины. Делал ли он геологические изыскания своего участка хоть в каком-либо виде, или может кто-то из других соседей.

Не нужно стеснятся задавать вопросы. Ведь как известно, за вопросы денег не берут, и лучше выспросить лишнее, что и не пригодится вовсе в дальнейшем, чем упустить что-то по-настоящему важное. Да и с соседями можно познакомиться ближе. Ничто так не сближает мужчин как темы автомобилей и строительства.

Влияние грунтовых вод на фундамент

Большую опасность для бетонного фундамента представляют не столько сами грунтовые воды, сколько растворенные в них сульфаты, соли и другие химические вещества. Они могут провоцировать появления так называемой «цементной бациллы», разрыхляющей и растворяющей бетон. Процесс этот легко можно обнаружить визуально, по появившемуся на поверхности бетона белому гипсовому налету и отслоениям бетона, как будто после его промерзания.

Так же влияние грунтовых вод напрямую на бетон ведет к появлению плесени, различных грибков, запаху сырости, появлению белых или желтоватых солевых пятен.

Строим фундамент при высоком уровне грунтовых вод

Итак, вы уже точно знаете, что УГВ на вашем участке высокий, но решение строиться принято бесповоротно. Что предпринять для достижения цели.

Высокие грунтовые воды – строим дом без подвала

Для начала, проблему строительства фундамента при высоком уровне грунтовых вод можно обойти, попытавшись и вовсе отказаться от строительства подвального помещения. Если вы планировали использовать его исключительно для хранения овощей и фруктов, то оптимальным будет шаг построить деревянный дом без подвала, а для целей хранения где-нибудь на участке построить невысокое хранилище, гидро- и теплоизолировать его и засыпать землей «под холм».

В таком погребе всегда будет сухо, темно и прохладно. По крайней мере – это один из возможных вариантов, который можно рассматривать. А сам дом построить на столбчатом фундаменте – как самом выигрышном при большой глубине промерзания грунтов и/или их сильной пучинистости.

Но бывают ситуации, когда столбчатый фундамент не подходит, например конструкция дома тяжела. Тут на помощь придет предложение строить ленточный фундамент мелкого заглубления (МЗЛФ), так называемый «плавающий фундамент».

Плавающий фундамент в условиях высоких грунтовых вод

В сухих котлованах и траншеях

Для его устройства на участке выкапывают траншеи глубиной не менее 70-80 сантиметров при ширине в 50 см., на дне которых выстилают геотекстиль или любой другой подходящий материал, который не даст подсыпке перемешаться с грунтом или уйти в него. В траншеях монтируют прямоугольную опалубку из дерева – она сформирует прямоугольную форму бетона при твердении.

Затем устраивают уплотненную песчаную подушку толщиной хотя бы 15-20 сантиметров, поверх которого неплохо устроить слой гравия или щебня такой же толщины. Причем чем толще будет слой из щебня – тем лучше. Крупный заполнитель, благодаря достаточно большому расстоянию между каждой из своих частиц (читай между камнями) не может поднять воду снизу вверх капиллярным путем. Это защитит основание фундамента от прямого воздействия высокого уровня грунтовых вод и сил морозного пучения.

К сведению. Уплотнять песок следует всегда влажным. Но именно влажным, а не сырым, поскольку максимальной плотности при уплотнении песок достигает только при оптимальной влажности. Но поскольку в «полевых» условиях такой точности не добиться – главное тут не перестараться с водой, от чрезмерного действия которой итак пытаемся избавиться. При уплотнении (пи ударах лопатой или проходке виброплиты) песок не должен брызгать водой в разные стороны. Если воды оказалось уже черезчур – следует подсыпать еще сантиметр-два песка.

После уплотнения подстилающей подушки необходимо выполнить ее гидроизоляцию и изоляцию боковых поверхностей опалубки для того, чтобы после заливки смеси внутрь опалубки цементное молоко не просочилось сквозь песчаную подушку дальше в грунт или не вытекало через щели между досками опалубки.

Важно. Монолитный фундамент имеет одну характерную черту, точнее даже «требование». Заливать его надо весь, целиком и сразу. Слоями заливать, конечно, тоже можно, но тем прочнее будет бетонная конструкция, чем за меньшее количество заходов она будет возведена.

По этой причине использовать бытовую бетономешалку неудобно. Гораздо надежнее и проще заказать машину готового бетона нужной марки в любой строительной компании. Но нужно заранее принять во внимание возможность подъезда такого автомобиля к строящемуся фундаменту с разных сторон.

После устройства изоляции опалубки в нее устанавливается каркас из арматуры диаметров 10-12 мм. Делается из заранее приготовленных прямоугольных (шириной 0,3 и длиной под длину фундамента) арматурных сеток, скрученных между собой проволокой. Номера профилей арматуры, площади их поперечного сечения, а так же массу 1 килограмма подходящего материала вы можете отыскать в таблице №1 ГОСТ 5781-82*.

Арматурный каркас для фундамента

Затем в опалубку заливается бетон.

Заливка фундамента в опалубку

Важно при заливке бетона не допускать появления внутри смеси воздушных пузырей, для этого нужно постоянно прокалывать заливаемую смесь любым подручным средством (хоть черенком от лопаты). Смесь необходимо постоянно разравнивать и утрамбовывать. Вполне подойдет лопата, но наличие строительного вибратора только ускорит и упростит дело.

В котлованах и траншеях, затапливаемых грунтовыми водами

Случается, что котлован вроде бы выкопан, и в общем-то неглубокий, но на его дне выступает влага, и вот глазом не успеваешь моргнуть, а все его дно уже в воде.

Кто-то посоветует строить опалубку и заливать смесь с низким количеством воды как есть, рассуждая, что бетон возьмет дополнительную воду из грунтовых вод столько, сколько ему еще потребуется. Это конечно же неправильно.

Неправильно потому что взять-то он возьмет, но возьмет только в нижний свой слой, а верхние останутся сухими. К тому же грунтовые воды грязные, а вся эта грязь и примеси, перемешиваясь с бетонной смесью, в процессе ее твердения.

Так же точно и сам грунт на дне такой траншеи частично перемешается с нижними слоями строящегося фундамента, а это для него плохо.

Во-первых, в таких местах после затвердевания получится рыхлый крупнопористый материал из бетона и комков грунта. Во-вторых, при таки методе не получится добиться ровности основания фундамента, а следовательно нагрузка от постройки будет неравномерно распределяться на грунт, что приведет к локальным просадкам, трещинам и частичному, а может и полному разрушения фундамента.

Высокие грунтовые воды – устраиваем дренаж

Но такой способ можно применять не везде. Точнее он допускается только при условии отсутствия явлений суффозии.

Для справки. Суффозия – это вынос мелких минеральных частиц породы фильтрующейся через неё водой. Она приводит к проседанию вышележащей толщи земли и образованию суффозионных воронок и впадин. Другим следствием может быть изменение гранулометрического состава пород, в результате чего грунт теряет свою несущую способность, способен в дальнейшем проседать и рушиться.

Иными словами, если вы решили откачивать воду из траншей или котлована дренажным насосом, но в процессе работ заметили, что на дне траншей появляются мелкие роднички воды, выносящие частички грунта наверх, как будто маленькие вулканы лаву, то процесс откачки воды дренажным насосом нужно незамедлительно прекратить, а уровень воды в траншеях повысить до исчезновения явления суффозии. В данной ситуации использование дренажного насоса уже не подойдет и способ водопонижения необходимо будет искать альтернативный.

Все мы неоднократно видели канавы вокруг земельных участков, но не все знают, для чего они нужны. Сеть мелиоративных канав вокруг земельного участка и на нем как раз и устраивается для того, чтобы понизить уровень грунтовых вод. После того как выкапывается канава, в нее со всех сторон начинает стекать грунтовая вода как в единственное место на земельном участке, где нет сопротивления грунта и отсутствует капиллярный подъем жидкости вверх. Для наглядности и понимания этого процесса стоит обратить внимание на следующий рисунок.

Понижение уровня грунтовых вод на всем участке

Дополнительно можно провести целый комплекс мер по повышению заложения фундамента и понижению высокого уровня грунтовых вод. Для этого после устройства дренажных канав можно не просто устроить песчаное основание на участке под дом, а дополнительно повысить (подсыпать) уровень всего земельного участка еще где-нибудь на полметра. Мероприятие, конечно, затратное, но вполне может себя в итоге оправдать.

Ко всему прочему, нужно принять во внимание, что мало просто вырыть канавы вокруг участка, нужно еще обеспечить отвод воды из этих канав.

К сведению. Для предотвращения оползания стенок канавы ее можно полностью засыпать гравием или природным щебнем (из соображений экологичности крайне не рекомендуется использовать для этих целей доменный шлак). Или засыпать канаву песчано-гравийной смесью (ПГС), предварительно уложив на ее дно дренажную трубу.

Но так же как и в предыдущем варианте, тут тоже может возникнуть ситуация, когда выполнение дренажа на участке окажется невозможным. В таком случае понадобится консультация с высококвалифицированным геологом или проектировщиком, специализирующемся на расчетах фундаментов.

Защита фундамента от грунтовых вод

Поскольку любой фундамент или элементы постройки должны быть надёжно защищены от влияния грунтовых вод, то и делать это необходимо начинать еще на начальном этапе строительства. Комплекс защитных мероприятий может включать в себя различные способы гидроизоляции и дренажа.

Для того, чтобы защитить фундамент от влияния поверхностных грунтовых вод (так называемой «верховодки»), вокруг строящегося здания устраивают отмостку или тротуар.

Если деревянный дом построен без подвального помещения или с ним, но грунтовые воды располагаются ниже уровня пола подвала, то достаточными мерами будут устройство гидроизоляции от капиллярной влаги. Для этого наружные стенки фундамента, еще на этапе его возведения, сразу после его затвердевания изолируются любым водонепроницаемым материалом, например мастиками, смолами или битумом, в 2-3 слоя.

Гидроизоляция фундамента

Если же строится и подвальное помещение, а расчетный уровень грунтовых вод оказывается выше уровня пола подвала, то дополнительно необходимо устраивать дренаж.

Устройство дренажа вокруг фундамента

Устройство дренажа вокруг фундамента

Но это выполнимо, только если рельеф местности и бытовые условия позволяют отвести лишнюю воду в пруд, реку, по естественному склону и т.д. В противном же случае необходимо устраивать гидроизоляцию подвального помещения.

Делается это еще перед заливкой пола подвала, путем укладки на дно котлованов и траншей рулонных гидроизолирующих материалов в несколько слоев. В зависимости от давления грунтовых вод подбирается и соответствующая марка бетона для заливки полов, а иногда даже возникает необходимость их дополнительного армирования.

Высокий уровень грунтовых вод и морозное пучение грунтов

При высоком уровне грунтовых вод, превышающем глубину сезонного промерзания грунта нельзя забывать и о еще одной проблеме – это ярко выраженное морозное пучение грунтов.

Для того, чтобы фундамент при высоком уровне грунтовых вод не испытывал на себе силы пучения обязательно должны быть выполнены мероприятия по его гидроизоляции. Ведь при промерзании пучинистого грунта зимой и увеличении его в объеме, он действует на фундамент (как бы выталкивает его) не только снизу, но и давит на боковые поверхности основания дома.

Направление сил морозного пучения

Поэтому фундамент должен быть серьезно защищен от влаги и по этой причине.

Как бы то ни было, при высоком уровне грунтовых вод спешить со стройкой нельзя и следует прибегнуть к советам опытных строителей, потому что в каждом конкретном случае комплексные решения этой ситуации буду различаться.

© 2013 – 2017, ДД. Все права защищены.

Фундамент при высоком уровне грунтовых вод

Нередко при начале строительства на дачном участке возникает проблема, связанная с высоким уровнем грунтовых вод (УГВ). УГВ – это пласты воды, залегающие близко к поверхности. Их уровень напрямую зависит от сезона. Обычно он сильно повышается в весеннее и осеннее время, когда происходит таяние снега или идут сильные дожди. Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод затрудняется еще и наличием глины в грунте. При таком раскладе о погребе не может быть и речи.
Однако фундамент при высоком уровне грунтовых вод заложить можно, если придерживаться рекомендаций и технологическому процессу.

Влияние УГВ на фундамент

На фундамент при высоких грунтовых водах в большей степени влияют соли и вещества, растворенные в ней. Именно они, вступая в реакцию с бетоном, постепенно его разрушают. От этого основание постепенно разрыхляется и расслаивается. Визуально, появляются трещины, налет, желтоватые пятна, грибок, а находясь вблизи, можно почувствовать запах сырости.
Проблемы начинают возникать уже в процессе рытья траншей или котлована. Поднимающаяся вода размягчает дно, смывает грунт, значительно ухудшая его физическое состояние, делая неспособным выдерживать давление бетона. В подобной ситуации следует сразу делать дренаж.

Как определить УГВ

В речных долинах, на заливных лугах, низинах они определяются невооруженным взглядом. В весеннее время вода там стоит очень долго, летом, углубившись на пару штыков, почва будет влажной.
При начале работ можно обратиться в занимающиеся этими вопросами организации, если таковых нет, то можно все сделать и своими силами:

  • в непосредственной близости от предполагаемого основания сделать шурф, а лучше два в разных местах, глубиной порядка 3-х метров, ширина рекомендуется 1 м, но эта величина не принципиальна и зависит в большей степени от размера того, кто будет копать;
  • чем-либо ее закрыть во избежание попадания осадков;
  • примерно через сутки шурфы вскрываются и делается замер уровня воды;
  • если дно сухое или глубина доходит ниже отметки в 2 м, то УГВ низкий либо умеренный. В этом случае нет необходимости прибегать к каким-то дополнительным мерам защиты.

Если же показатель уровня воды выше отметки в два метра, то придется монтировать дренаж и позаботиться о гидроизоляции.

Фундаменты для почв с высоким УГВ

Рассмотрим, какой фундамент нужен для дома, если грунтовые воды близко.

  • На винтовых сваях. Больше всего подходит для заболоченных участков, фундаментов на воде и находящихся в зоне постоянного подтопления. В некоторых случаях может быть использован в качестве фундаментов на насыпных грунтах. Устанавливается достаточно быстро. Существенный минус – не способен принимать высокие нагрузки.
  • Плитный. В этом случае отпадает надобность глубокой закладки. Данную конструкцию обязательно размещают на подушке из песка и щебня и изолируют полиэтиленовой пленкой или рубероидом. В противном случае может пойти трещина. По цене – не является экономным.
  • Кирпичный. Такая основа хороша тем, что даже зимние подвижки грунта не оказывают существенного влияния. Работая с кирпичом, придется позаботиться о хорошей гидроизоляции, а наличие качественной отмостки защитит его и от осадков. Отрицательной чертой такого фундамента является высокая затратность как в финансовом плане, так и с точки зрения сил и времени.
  • Плавающий — это ленточный фундамент, устойчивый к пучению грунтов. Является наиболее приемлемым в дачном строительстве. Он сильно не заглубляется, поэтому способен выдерживать нагрузку не сильно тяжелых построек.

Водоотведение при закладке траншей и котлованов

На стадии рытья котлованов или траншей под основание бывает, что уровень воды настолько быстро поднимается, что проведение мероприятий затруднительно либо невозможно. Для этого необходимо осушить площадь под застройку. Для этого используют специальные дренажные насосы или мотопомпы.
Откачивать воду следует до тех пор, пока на поверхность не начнется вынос частиц грунта. Если это началось, откачку прекращают.
Для водоотведения применяются пластиковые канализационные тубы диаметром 110 мм. По ним жидкость самотеком будет уходить в колодцы или водосборники, заранее подготовленные для этой цели, либо в дренажные канавы, укрепленные щитами для избегания обвала грунта.
В идеале, УГВ должен стать ниже уровня стройплощадки на 200 – 400 мм.

Оборудование дренажной системы

Если близко грунтовые воды, то дренаж – не роскошь, а одна из главных гарантий прочности и долговечности как основания, так и сооружения в целом.
Его устройство потребует таких материалов:

  • песок;
  • щебень;
  • геотекстиль;
  • дрены (дренажные трубы).

Для фундаментов при высоком УГВ целесообразен круговой дренаж. Сначала выкапывается траншея шириной около 400 мм. Глубина рассчитывается индивидуально: ров должен быть на уровне подошвы, а лучше на 200 – 300 мм ниже.
Рекомендуется производить монтаж на расстоянии не более 20 м за один раз, но касаемо дачного дома, хозяйственных построек, бань, гаражей – это пожелание скорее всего условно. Надо исходить их реальных обстоятельств.
На дно засыпается песок и тщательно трамбуется. Толщина должна стать 200 мм. Для предотвращения заиливания, на песок укладывается геотекстиль.
Следующий слой – щебень (гравий). Его толщина также 200 мм. Выбор щебня занимает не последнее место. Желательно приобретать помытый. Если нет, то придется минимум просеять. При попадании жидкости загрязненный материал ухудшает дренаж: частицы пыли, песка, земли, находящиеся в воде, уменьшают пространство между щебенкой.
Гравийная подушка застилается геотекстилем, куски которого должны идти внахлест от 150 до 300 мм.
Следующий этап – укладка дрен. Перфорация в заводских трубах расположена с одной стороны. Ею и укладывают на геотекстиль. Для экономии дрены можно изготовить своими руками. В обычной пластиковой канализационной трубе просверливаются отверстия, оптимальный диаметр которых 5 мм. Расстояние между отверстиями не более 10 мм.
Когда устройство трубопровода закончено, он закрывается геотекстилем, и проводится засыпка. Слой песка не менее 200 мм, гравий (щебень) – 150-200 мм. До верху траншею заполняют ранее вынутым грунтом.
При хорошем качестве дренажной системы, вода под фундамент попадать практически не будет.

Постройка ленточного плавающего фундамента

Рассмотрим, как сделать фундамент. Для постройки хорошего дома, если позволяет УГВ, выбирается средне заглубленный вид.

  • Вырывается траншея глубиной 700-800 мм, шириной – достаточной для устройства опалубки и ее последующего демонтажа.
  • Дно застилается гидроизоляционным материалом.
  • Устанавливается и укрепляется опалубка, которая с внутренней стороны изолируется пленкой.
  • Насыпается песчаная подушка толщиной 200 мм и утрамбовывается.
  • Следующий слой – гравий или щебень. Толщина такая же либо тоще на 5-10 мм.
  • Подушку следует изолировать от бетона. Используется рубероид, полиэтиленовая пленка.
  • Производится устройство каркаса из арматуры Ø12 мм и устанавливается в опалубку.
  • Заливается раствор. Следует обратить внимание, чтобы бетонная лента была непрерывной. Это поможет создать прочный монолит. Не нужно спешить, заливать надо слоями. Каждый протыкается арматурой, чтобы вытеснить лишний воздух и уплотнить бетон. Когда один слой достаточно схватится, нужно залить следующий.

Чтобы бетон не пересох, его ежедневно надо поливать водой, а на ночь укрывать пленкой.
После окончательного затвердевания бетона, опалубка снимается и производится гидроизоляция битумом.

Фундамент из монолитной плиты на плавающей подушке

Для осушения заболоченных почв и выравнивания рельефа, используют насыпной грунт. Если человек это делает самостоятельно – это одно. А если покупается участок, где данные работы проводились несколько лет назад – совсем другое.
Суть проблемы в том, что такая почва не имеет однородной структуры, как следует не уплотнена, вследствие чего фундаменты на подобных грунтах могут давать неравномерную усадку. А если еще высокий УГВ, то проблем не избежать.
Для таких видов грунтов можно использовать ряд фундаментов:

  • винтовые сваи, но только в том случае, если они будут входить в «материнский» устоявшийся грунт. Чтобы это выяснить, проводится экспертиза. Не стоит забывать, что винтовые сваи не рассчитаны на тяжелые конструкции;
  • для ленточного основания тоже нужен качественный анализ;
  • монолитная плита хоть и дорогостоящее мероприятие, но для фундаментов на насыпных грунтах и при высоком УГВ подходит более всего.

Этапы строительства фундамента на плавающей подушке

  • Роется котлован заданного размера. Можно самостоятельно, можно с привлечением спецтехники.
  • Дно тщательно утрамбовывается. Здесь лучше использовать виброплиту – устройство, позволяющее быстро и качественно уплотнить почву.
  • Для плавающей подушки используется песок. Он засыпается слоями, каждый из которых утрамбовывается. Толщина подушки должна быть не менее полуметра.
  • Подушка застилается геотекстилем (другим водонепроницаемым материалом).
  • Насыпается слой щебня толщиной 150-200 мм.
  • Поверх щебня укладывается рубероид.
  • Формируется опалубка и вставляется внутрь. С внешней стороны тщательно укрепляется.
  • Сваривается армирующая сетка с ячейками 200×200 мм. Для нее берется арматура диаметром 12 мм. Тут есть единое правило: нижний ряд не доходит до подошвы на 50 мм, верхний – на 50-70 мм. Вертикальные прутки режутся исходя из толщины плиты, и располагаются в шахматном порядке.
  • Для заливки бетона лучше пользоваться миксером, чтобы ее произвести в течение дня.

Дальше все по стандартной схеме: плита периодически увлажняется и укрывается от осадков. Когда раствор полностью высыхает, опалубка демонтируется, а плита обрабатывается гидроизоляционной смесью.
Построенный таким способом фундамент будет стоять, не боясь подтоплений и вспучивания грунтов. Это самый дорогостоящий вариант, но в данном случае – наиболее подходящий.
Свой дом требует и затрат, и правильного отношения к процессу строительства. В результате он будет радовать вас долгие годы.

Foundation, лежащий в основе процесса и взаимосвязи с подземными водами в Западной и Центральной Флориде

1 Фонд, лежащий в основе процесса и взаимосвязи с грунтовыми водами в Западной и Центральной Флориде Ахмед Саид, доктор философии, главный инженер-консультант, Sinkhole Geotech, Inc.РЕФЕРАТ Была разработана карта глубины отказа для подкрепления в Западной и Центральной Флориде. Целью подкрепления является поддержка поврежденных конструкций и преодоление чрезмерной осадки из-за множества факторов, включая активность карстовых воронок. Фундамент расширяет существующий фундамент под существующей структурой. Конструкции, которые пострадали в результате работы воронок, требуют ремонта, а фундамент является идеальным решением, если фундамент имеет плохие подземные условия. Глубина и давление являются факторами, определяющими установку опорных опор.Профили грунта на участке определяют глубину пирса. Максимальная глубина или глубина отказа достигается, когда система опор отказывается опускаться ниже без подъема конструкции. Расчет глубины подкладки имеет решающее значение для определения того, какой метод подкладки подходит для конструкции, а также для оценки требуемых строительных материалов. Результаты этого документа показывают, что глубина отказа увеличивается в областях, где уровень воды в водоносном горизонте Верхней Флориды низкий, и это может быть связано с отсутствием поддержки со стороны грунтовых вод.Результаты будут полезны для прогнозирования глубины установки, особенно в тех областях, где было реализовано несколько базовых проектов. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: Основание, грунтовые воды, Флорида, карстовый колодец ВВЕДЕНИЕ Основание - это процесс уменьшения или устранения смещения конструкции с использованием опор небольшого диаметра с высокой пропускной способностью, которые прикрепляются к основанию конструкции и проходят через слабые почвы до тех пор, пока не будут достигнуты подходящие почвы или известняк. . Процесс анкеровки приподнимает конструкцию и обеспечивает надежную опору, предотвращающую оседание.Чтобы этот процесс был успешным, основание должно быть правильно спланировано и установлено. Есть определенные обстоятельства, при которых используется подкрепление. Одна из ситуаций - когда конструкции находятся на нестабильном грунте и фундамент здания может двигаться неравномерно. Другая ситуация - когда конструкция неровная или на участках, где образовались полости. Во Флориде наиболее распространенной причиной применения подкрепления является стабилизация конструкции после воронки

.

2 Том.19 [2014], Бунд. Z Существует несколько способов закрепления конструкции, включая сверление, завинчивание (спиральное) или прессование. В области исследования, которой посвящен настоящий отчет, прессованная стальная основа является наиболее распространенным методом и поэтому будет предметом внимания данной статьи. Укрепление фундамента осуществляется путем выкопания ям под фундаментом и установки гидравлических домкратов под поперечной балкой или основанием для передачи нагрузок конструкции на свайную систему. Как только все сваи установлены, конструкция поднимается на желаемую высоту путем подъема, а затем выполняется закрепление установленных свай (труб) на поперечной балке (FRA, 2005).Трубы вдавливаются в землю в каждой точке по отдельности или одновременно. Важно отметить, что даже на небольшой конструкции всегда есть разница в глубине отказа пирса от точки к точке (Witherspoon, 2006). Отказ достигается, когда движущая сила, действующая на опоры, превышает поддерживаемую нагрузку. Здания с меньшим весом, такие как деревянные каркасные конструкции, обычно демонстрируют меньшее сопротивление, чем здания с большими нагрузками или многоуровневые конструкции.Толкание прекращается, когда достигается отказ, чтобы предотвратить повреждение поперечной балки или вышележащей конструкции. Поскольку каждая отдельная опора проходит контрольные испытания во время установки, обычно считается, что у нее не должно возникнуть проблем с достижением требуемой мощности. Возможно, именно по этой причине было проведено так мало исследований или сообщений о развитии глубины установки. Установка также может отличаться в зависимости от инженера или подрядчика. Например, некоторые подрядчики используют воду под высоким давлением для струи воды в отверстия или вокруг внешнего диаметра для достижения большей глубины.Однако сообщалось, что при струйной очистке происходит потеря от 50% до 85% осевой способности из-за процесса (Witherspoon, 2006). МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Процесс обоснования начинается с оценки приблизительных нагрузок на фундамент, требований к фундаменту и получения общей информации об объекте, что может включать поверхностное посещение объекта. Процесс также может повлечь за собой сбор информации из предыдущих буровых работ и других основополагающих конструкций на участке. Эта информация полезна, чтобы избежать проблем с установкой, и может быть получена из стандартных отверстий для испытаний на проникновение.Глубина известняка - один из важных факторов, который можно получить в результате геотехнических исследований. Район исследования Район исследования, представленный в этом отчете, представляет собой район северной части региона Тампа-Бэй, включая все или части следующих округов: Хиллсборо, Паско, Эрнандо, Цитрус, Марион, Леви, Волусия, Самтер, Оранж, Семинол, Полк и Озеро (показано на рисунке 1). В этих местах известняк находится на поверхности суши или вблизи нее, а карстовые особенности, вероятно, являются причиной провалов в грунте, которые имеют тенденцию открываться после тропического шторма, особенно когда тропический шторм случается после периода засухи (Тиханский и др., 1996). ).Эта область не имеет толстого слоя глины со связными отложениями, ограничивающими известняк. Воронки в исследуемой области Хотя большая часть Флориды подвержена карстовым проблемам, в некоторых частях штата вероятность образования воронок выше, чем в других. На Рисунке 2 показаны воронки, о которых сообщалось в районе исследования до марта. Однако он не включает все воронки, потому что большинство инцидентов не были проверены на местах, а причина проседания еще не была подтверждена (FGS, 2014).

3 Том. 19 [2014], Бунд. Z Рисунок 1: Область исследования Рисунок 2: Потенциометрическая карта поверхности расположения карстовых колодцев Система водоносных горизонтов в западно-центральной части Флориды состоит из трех слоев, поверхностного водоносного горизонта, промежуточной ограничивающей глинистой толщи и водоносного горизонта Флориды. В районе исследования промежуточная глина не существует, поэтому поверхностный водоносный горизонт находится непосредственно над системой водоносных горизонтов Флоридана.Подземные воды текут из поверхностного водоносного горизонта вниз к водоносному горизонту Верхней Флориды и подпитывают водоносный горизонт Верхней Флориды и в то же время размывают рыхлые отложения в поверхностном водоносном горизонте и создают полости. Гидравлический градиент между водой в поверхностном водоносном горизонте и водоносным горизонтом Флориды является основной силой для развития провалов. Поскольку уровень грунтовых вод высокий в сентябре и низкий в мае, большинство новых воронок возникает в мае, когда перепад напора

.

4 Том.19 [2014], Бунд. Z и подпитка достигают минимума, и нет поддержки со стороны грунтовых вод, обеспечивающих сцепление отложений. Геологическая служба США (USGS) измеряет уровни воды в системах водоносных горизонтов Флоридана каждый май и сентябрь для картирования годовой потенциометрической поверхности (POT). POT представляет собой воображаемую поверхность, соединяющую точки равной высоты, до которых вода поднимется в плотно обсаженном колодце, который выходит на замкнутую систему водоносных горизонтов (Lohman, 1979). На Рисунке 3 показана потенциометрическая карта за май. Рисунок 3: Высота потенциометрической поверхности в водоносном горизонте Верхнего Флоридана. Стандартный тест на проникновение в мае 2010 года. Стандартный тест на проникновение (SPT) - это тест, который проводится на месте для определения относительной плотности почвы.Молоток стандартного веса 140 фунтов. сброшенный с высоты 30 дюймов используется для выполнения SPT. Регистрируют количество ударов, необходимое для прохождения пробоотборника на общее расстояние 18 дюймов за 3 шага. Первые 6 дюймов называются посадочными местами и не учитываются. Число N - это сумма всех ударов, необходимых для падения молотка на последних двух 6-дюймовых шагах. Можно установить начальную глубину основания как глубину известняка или как критерий сопротивления, такой как глубина при минимальном сопротивлении SPT со значением N, равным 30, или аналогичным критериям.Образец расточки SPT показан на рисунке 4.

5 т. 19 [2014], Бунд. Z Рисунок 4: Карточка растачивания SPT. Технические характеристики Стальные трубы, используемые для опор, указываются по маркам со ссылкой на ASTM A-252. В области исследования данного отчета в качестве опор использовались черные стальные и оцинкованные трубы. Оцинкованная сталь обеспечивает долгосрочную прочность и коррозионную стойкость, тогда как черная стальная труба обычно толще оцинкованной трубы.Стальные сваи, используемые для жилых проектов, имеют диаметр от 200 до 1220 мм (от 7,87 до 48 дюймов). Чаще всего используются диаметры примерно 76,2 мм (3 дюйма) или 73 мм (2 7/8 дюйма) и имеют длину 91 м (3 фута). Типичная толщина стенки составляет от 3 до 25 мм (от 0,118 до 0,98 дюйма) с охватываемым и охватывающим концом, которые подходят друг к другу, образуя довольно жесткую, непрерывную трубу без растягивающего соединения (Witherspoon, 2006). На исследуемой территории подрядчики использовали трубы толщиной 4,19 мм (0.165 дюймов) для оцинкованных труб с пределом текучести 3,79 x 10⁵ кПа (55 тысяч фунтов) или 5,16 мм (0,203 дюйма) для черных труб с пределом текучести 4,48 x 10⁵ кПа (65 тысяч фунтов). Испытания, проведенные Университетом Южной Флориды, показали, что предел прочности секции трубы составляет 4,48 x 10⁵ кПа (65 тысяч фунтов) для оцинкованных труб и 4,89 x 10⁵ кПа (71 тысяч фунтов) для черных труб.

6 т.19 [2014], Бунд. Z Для ненаполненных труб AASHTO установила максимальное рабочее напряжение 0,25 fy (FHWA 1996), что эквивалентно 94 802 кПа (13 750 фунтов на квадратный дюйм) для оцинкованной трубы или 112 038 кПа (16 250 фунтов на квадратный дюйм) для черной трубы. Оцинкованная стальная труба площадью 903 мм² (1,4 дюйма²) обеспечит поддержку нагрузки дома 85 628 Н (19 250 фунтов), в то время как черная труба площадью 1097 мм² (1,7 дюйма²) обеспечит поддержку нагрузки в доме 122 882 Н (27 625 фунтов) . Однако расчетные нагрузки на дом составляют примерно 14 589 Н (3280 фунтов) на м (3,28 фута) с шагом 2.1 м (7 футов) дает рабочую нагрузку 31 137 Н (7 000 фунтов) для одноэтажной конструкции и обеспечивает удовлетворительный коэффициент безопасности. Растягивающие напряжения для этого типа сваи также установлены AASHTO на уровне 0,9 fy, что эквивалентно 341 290 кПа (49 500 фунт / кв. Дюйм) для оцинкованной трубы или 403 343 кПа (58 500 фунт / кв. Дюйм) для черной трубы. Это позволит использовать оборудование с усилием до 225 257 Н (69 300 фунтов) для оцинкованной трубы или 442 375 Н (99 450 фунтов) для черной трубы. Обычное оборудование, используемое для опор, создает движущее усилие в 225 258 Н (50 640 фунтов) (Witherspoon, 2006), и действие изгиба не является решающим при этой силе.Примечание. Давление привода было установлено на уровне 23 442 кПа (3400 фунтов на квадратный дюйм на манометре и рассчитано при давлении 50 640 фунтов). Поскольку эти сваи подвержены некоторому изгибу, они могут отличаться от истинного вертикального положения, как указано в документации (Brown 1999; Brown 2000). Сбор данных Этот отчет содержит информацию, взятую из более чем 200 основных проектов, мониторинг которых проводился в районе исследования. Глубина и давление для каждого пирса был содействии достижению собраны и записаны. На любой конструкции всегда есть разница в глубине отказа сваи, поэтому максимальная глубина отказа для каждого проекта использовалась как представление глубины при максимальном давлении.Нагрузочное испытание Каждая опора проходит контрольные испытания во время установки, поэтому обычно считается, что опоры не должны испытывать затруднений при достижении требуемой грузоподъемности. Однако, согласно FHWA-HI, разрушающая нагрузка сваи, испытанной под действием осевой сжимающей нагрузки, представляет собой ту нагрузку, которая вызывает оседание при разрушении головки сваи, равное (FHWA, 1996): где S f = оседание при разрушении (мм) b = диаметр сваи (мм) Q = расчетная осевая нагрузка (кн) L = длина сваи A = площадь поперечного сечения сваи (м 2) E = модуль упругости = 207000 МПа Для диаметра сваи в дюймах расчетная осевая нагрузка кн ( 50 тысяч фунтов), средняя длина сваи 6096 мм (20 футов), сечение сваи м² (1.4 дюйма 2) для оцинкованной трубы или м² (1,7 дюйма 2) для черной трубы: мм для оцинкованной трубы и мм для черной трубы

7 Т. 19 [2014], Бунд. Z Несмотря на то, что эта теория актуальна, ее следует использовать только как дополнительный инструмент данных в сочетании с проверенными эмпирическими методами, основанными на имеющихся данных. Также важно, чтобы фундамент был заложен в однородных почвенных условиях.Эти условия не существуют в области исследования данного отчета. На практике подъем конструкции можно рассматривать как испытание под нагрузкой, которое происходит во время фактического процесса опоры. После этого инженер проверяет, надежно ли закреплено основание и полностью ли перенесен вес конструкции. РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ Основные особенности, которые делают подкрепление все более популярной и мощной техникой, включают: 1. Относительно небольшое, чистое и бесшумное оборудование 2. Возможна установка в местах с очень ограниченным доступом и в любом направлении 3.Минимальные структурные нарушения. 4. Гибкость для проектировщиков при решении сложных задач. 5. Превосходные, наглядные рабочие характеристики. Как объяснялось ранее, процесс опоры начинался, когда трубы в трехфутовых участках проталкивались вниз. По мере продвижения труб добавлялись дополнительные 3-футовые секции. Всегда была разница в глубине завершения. На момент установки первоначальная грузоподъемность была установлена ​​на уровне 50 640 фунтов. Давление привода было установлено на уровне 3000 фунтов на квадратный дюйм (на манометре было легче читать, но это было вычислено как 50 640 фунтов вместо 50 000 фунтов.). На каждой глубине давление считывалось и записывалось в журнал. Собранные данные отображают тенденцию, представленную на рисунке 5. Минимальная глубина была обнаружена в северо-восточном углу, а максимальная глубина - в юго-западном углу области исследования отчета. Рисунок 5: Тенденция к отказу

8 т. 19 [2014], Бунд. Z Фактические данные показывают некоторые исключения, которые изображены контурными линиями на Рисунке 6.Кружки на рисунке представляют интенсивные данные, которые использовались в этих областях. Рисунок 6: Глубина отказа. Результат соответствует противоположной тенденции на потенциометрической карте. Вода в водоносном горизонте Верхней Флориды перемещается из зон подпитки в северных и восточных регионах в зоны разгрузки у побережья. В это время вышележащие почвы без поддержки грунтовых вод переходят в более глубокие почвы и породы, а рыхлые отложения, соответственно, перемещаются вниз. В заключение, по мере того, как вода в водоносном горизонте Флоридана опускается, глубина 3000 фунтов на квадратный дюйм становится больше, как показано на Рисунке 7.

9 т. 19 [2014], Бунд. Z Рисунок 7: Взаимосвязь между POT и глубиной Проектирование и установка опорных штифтов всегда является проблемой для инженера-геотехника. Подготовка плана требует, чтобы инженер был осведомлен о результатах и ​​рекомендациях предыдущих расследований. Дизайн и мониторинг - это два аспекта, которые очень важны в процессе установки.Мало того, что конструкция опор может быть недостаточно хорошо разработана, но также может быть недостаточное понимание того, каким образом нагрузки передаются от существующих фундаментов через опоры (Макарчян, 1995). Одним из примеров этого является то, что коробление стального стержня опор вызывает беспокойство при большом коэффициенте гибкости (Witherspoon, 2006). Однако это проблема только очень мягкой почвы (Davisson 1963). В то время как прессованная сталь обеспечивает более плотную посадку и, следовательно, имеет меньшую площадь нарушения, другие сваи вызывают область нарушения более 12 дюймов, что может привести к снижению прочности грунта в боковой опоре грунта, чтобы создать проблему.Пока стандартный счетчик пенетрации (N) больше 4, снижение прочности почвы не должно быть проблемой в жесткой глинистой почве (Hoyt et al. 1995). Результаты этого исследования позволяют оценить ожидаемую глубину отказа. Результаты согласуются с гидрологическими факторами в районе исследования. Глубина 3000 фунтов на квадратный дюйм обычно больше в юго-восточном углу исследуемой области, чем в северо-западном, и это общие тенденции в потенциометрических возвышениях. ЛИТЕРАТУРА 1. Браун, Р.Уэйд, (1999) Руководство по ремонту Фонда, Макгроу-Хилл, Нью-Йорк. pg Браун, Р. Уэйд, (2000) Практическое руководство по фундаментальной инженерии, второе издание, стр. 7.79, McGraw Hill, New York. 3. FHWA, (1996) Опора стальных свай AASHTO.

10 Том. 19 [2014], Бунд. Z FRA, (2005) Бюллетень семинаров, Ежегодный семинар, Хьюстон, Техас, 10 апреля, Hoyt, R.M., Seider, G., Reese, L.C.и Ван, С. Т. (1995) Обновление и ремонт фонда для улучшения инфраструктуры, раскряжевка спиральных анкеров, используемых для опоры, стр., ASCE. 6. Ломан, С.В., (1979) Гидравлика грунтовых вод: U.S. Geological Survey Professional Paper, 708, 72p. 7. Макарчян М., (1995) Аппарат для испытаний опор и подкреплений модели », Отчет об исследовании № R706, Школа гражданского и горного строительства, Сиднейский университет, Австралия. 8. Тихански, А.Б. и Лари А. Кнохенмус , (1996) Карстовые особенности и гидрогеология в Западной и Центральной Флориде - Полевая перспектива, U.С. Геологическая служба, Тампа, Флорида. 9. Wilson, W.L. & Shock, E.J., (1996) Руководство по новой электронной таблице данных воронок: Subsurface Evaluations Inc., Тампа, Флорида, (v.1.1) 31 стр. 10. Уизерспун Т., (2006) Тестирование несущей способности и анализ жилого фундамента в экспансивной глине, Техасский университет в Арлингтоне,

.

Проектирование добычи подземных вод в карьерах открытого грунта и упрощенный расчет оседания грунта из-за обезвоживания песчано-галечных слоев грунта

Для изучения проекта скважины незавершенной добычи для добычи грунтовых вод в карьерах открытого карьера, в котором внутренний и внешний водоносные горизонты не изолированы полностью, и в качестве примера взят механизм изменения проседания грунта из-за осушения в котловане, котловане открытого типа для станции метро на линии метро Chengdu 6; Между тем, в данной работе объектом исследования также рассматриваются типичные песчано-галечные толщи почв.Во-первых, новый метод проектирования добычи подземных вод в карьерном котловане представлен и применен к практическому проекту. Кривая водоотводящей воронки рассчитывается на основе предположения Дюпюи, а проседание грунта вокруг котлована из-за извлечения грунтовых вод рассчитывается с использованием метода суммирования стратификации, а также с учетом эффекта фильтрационной силы. Программа конечных разностей FLAC 3D используется для моделирования процесса добычи подземных вод в котловане, а также выполняется моделирование добычи подземных вод по одной точке скважины и групповым точкам скважин, и достигается неявный эффект групповых точек скважин.Сравнение мониторинга на месте, теоретических расчетов и численного моделирования показывает, что эти значения имеют одну и ту же тенденцию в указании оседания грунта, а традиционный метод суммирования стратификации является консервативным, а алгоритм, учитывающий влияние фильтрационной силы, является более точным. Таким образом, представлена ​​кривая проседания грунта в результате забора грунтовых вод в котлован. Вышеупомянутые методы и результаты исследований могут быть применимы в практической инженерии и могут быть использованы для руководства проектированием и строительством системы добычи подземных вод в котловане открытым способом в песчано-галечных слоях грунта.

1. Введение

В связи с быстрым развитием экономики строительство городов значительно увеличивается, а процесс урбанизации явно ускоряется, поэтому все больше и больше городских подземных пространств используется в городах по всему миру. Таким образом, городские многоэтажки и подземные муниципальные объекты все чаще развиваются в густонаселенных городских районах.

Поскольку большинство городских станций метро строятся в шумных районах, из-за влияния более узкой строительной площадки и более интенсивного транспортного потока, котлован под строительство станции метро можно вырыть только в условиях отсутствия грунтовых вод.В такой узкой и шумной городской местности нет возможности проводить отбор грунтовых вод за пределами котлована. Поэтому добыча подземных вод внутри котлована обычно используется при проектировании и рытье котлованов под строительство подземных станций метро; Кроме того, принято большое количество просверливаемых водонепроницаемых штор с учетом таких факторов, как сложность конструкции и стоимость. Под водонепроницаемыми завесами понимаются завесы, которые не проникают через весь водоносный горизонт, а проникают в водоносный горизонт на определенную глубину и сочетают в себе дизайн добычи грунтовых вод в котловане для формирования метода очистки грунтовых вод для внутреннего понижения воды и внешнего водоотвода.Когда производится отбор грунтовых вод внутри котлована, грунтовые воды за пределами котлована будут обходить дно водонепроницаемых завес и проходить через водоносный горизонт в котлован. По сравнению с обезвоживанием вне котлована, это не только увеличивает путь фильтрации котлована, но также снижает потери напора за пределами котлована. Влияние обезвоживания внутри котлована на окружающую среду меньше, чем от обезвоживания за пределами котлована.Если это полностью закрытый котлован, в частности, конструкция ограждения или мембранные стены могут быть расширены до дна водоносного горизонта и вставлены в водонепроницаемую толщу под дном, грунтовые воды за пределами котлована будут полностью изолированы. из той, что внутри ямы. В настоящее время отбор грунтовых вод в котлован практически не влияет на поверхность земли за пределами котлована. Если это полузамкнутый котлован, то есть водонепроницаемая конструкция или перегородка вставляется в среднюю и нижнюю части водоносного горизонта, грунтовые воды внутри и снаружи верхнего котлована будут прерывистыми, а нижний водоносный горизонт станет непрерывным. .Таким образом, грунтовые воды внутри котлована могут быть пополнены водоносным горизонтом за пределами котлована. В это время, извлечение подземных вод в котловане приведет к ряду проблем, таким как просадки грунта, деформации опорной структуры и поднятие дна котлована. Среди них более вероятно возникновение проседания грунта за пределами карьера, поэтому в данной статье основное внимание уделяется решению этой проблемы.

Yihdego [1] изучил взаимосвязь между уменьшением потока и отключением гидравлических барьеров в течение определенного периода времени и обнаружил, что эффект барьеров начинает быть значительным после того, как ограничение превышает 60%.Но что касается этого проекта, вложенная глубина ограждающих конструкций намного меньше, чем расстояние между дном котлована и верхом непроницаемого слоя, поэтому вложенная глубина не учитывается, и ограждающие конструкции не влияют на грунтовые воды. течь ниже котлована в идеале. Расчетная схема добычи подземных вод в карьере карьера проиллюстрирована на Рисунке 1.


На Рисунке 1 H обозначает толщину фреатического водоносного горизонта, т.е.г., первоначальный уровень грунтовых вод в котловане, м; S - максимальная глубина обезвоживания вне котлована, м; обозначает глубину обезвоживания в точке колодца, м; h ′ - напор воды внизу центральной оси ограждающей конструкции, м; h - уровень воды после обезвоживания в котловане, м.

Многие ученые изучали отвод воды в котловане. Zhang et al. [2] предложили аналитический метод расчета для прогнозирования деформации туннеля, вызванной выемкой наверху, а также обсудили роль обезвоживания в механизме деформации.Wang et al. [3] разработали концептуальную и математическую модель, которая учитывала гидрогеологические условия, глубину завесы и перекачивающие экраны скважин, и выполнила численное моделирование на основе модели. Xu et al. [4] исследовали инженерную геологию и гидрогеологию, относящуюся к осушению фундамента, и обсудили текущее состояние работ по осушению фундамента, приводящих к проседанию земли в Шанхае. Wang et al. [5] представили испытание модели прозрачного грунта для устранения ограничений существующего экспериментального метода и численного моделирования при моделировании механизма связи между заградительной стенкой и насосными скважинами и предложили оптимальную глубину насосных скважин и оптимальное расстояние между ними по горизонтали. отсечная стенка и насосные колодцы.Чтобы проанализировать влияние наслоения, механических параметров и взаимосвязи между оседанием грунта и просадкой, Pujades et al. В [6] была принята радиально-симметричная концептуальная модель и проведено несколько гидромеханических расчетов путем изменения граничных условий, размера моделируемой области и наличия или отсутствия вышележащего слоя. Основываясь на больших глубоких раскопках зданий на восточной рыбацкой пристани, Ван и др. [7] выполнили испытания по откачке месторождений с одной и с группой скважин и провели численное моделирование с использованием трехмерного метода конечных разностей (FDM).Взяв в качестве примера котлован для фундамента городской станции Qianjiang Century City, Ван и др. [8] выполнили полевые эксперименты для наблюдения за сцепляющимся потоком, отличным от Дарси, в круглом гравии, установили обобщенную концептуальную модель для изучения эффекта сцепления при различных комбинациях завесы и насосных скважин, а также выполнили численное моделирование сцепленного потока, не связанного с Дарси, в обезвоживание котлована по уравнению Форхгеймера. Основываясь на проекте глубоких раскопок в Тяньцзине, Ву и др. [9] провели полевые измерения напора грунтовых вод и осадки здания во время земляных работ и проанализировали диапазон влияния обезвоживания и взаимосвязь между напором депрессии и осадкой.Чтобы предсказать поведение оседания земли из-за добычи подземных вод, Zhang et al. [10] создали трехмерную численную модель с учетом замкнутого водоносного горизонта и мягких отложений, а затем проанализировали и сравнили расчетный результат с измеренным значением. В данной статье в качестве примера в основном рассматривается проект по осушению открытого котлована станции метро на линии метро Chengdu 6. Результаты оседания грунта вокруг котлована, рассчитанные с использованием теоретических формул и численного моделирования FLAC 3D , соответственно, сравниваются с данными мониторинга на месте.Предложена расчетная схема обезвоживания котлована и проведено сравнение кривой проседания грунта от обезвоживания. Таким образом, результаты, предложенные в этой статье, могут быть использованы в качестве справочного материала и руководства для подобных проектов в аналогичных геологических условиях.

2. Проектирование и расчет водоотведения котлована
2.1. Расчет обезвоживания котлована в одном слое грунта под конструкцией гидроизоляционного ограждения

Из ссылок [11–13] видно, что если граница фильтрационного поля непроницаемая, линия потока в сети потока параллельна границе, и в то время как поле фильтрации равно границе напора воды, линия потока ортогональна границе фильтрации.Таким образом, фильтрационное поле вокруг котлована в геологических условиях однослойного грунта показано на рисунке 2.


Как ограждающую конструкцию, так и нижний непроницаемый слой можно рассматривать как непроницаемые границы, а скорость горизонтальной фильтрации уровень грунтовых вод в нижней части ограждающей конструкции намного больше, чем в вертикальном, поэтому поток грунтовых вод на разных глубинах ниже нижней части центральной оси ограждающей конструкции приблизительно рассматривается как горизонтальный поток, то есть ламинарный поток.Следовательно, линия напора воды в нижней части центральной оси ограждающей конструкции является вертикальной. Таким образом, согласно этим вертикальным линиям потока, фильтрационное поле вокруг котлована делится на два фильтрационных поля, соответственно, одно находится внутри котлована, а другое - вне котлована. Приток воды из двух полей фильтрации может быть решен отдельно. Известно, что грунтовые воды за пределами котлована обеспечивают приток грунтовых вод внутри котлована; таким образом, приток воды внутри карьера равен притоку воды вне карьера, а именно,

Радиус воздействия определяется как максимальное расстояние, на котором просадки могут быть обнаружены с помощью обычных измерительных устройств в поле [14] .Наиболее распространенный способ определения радиуса влияния - использование эмпирических формул [15–17], таких как формула Зихардта, а также формула Кусакина. Более того, связанные факторы влияния, такие как время t и радиус котлована r e , также учитываются в формулах некоторыми учеными [15–17]. В этом проекте дизайн основан на китайском кодексе. Согласно Китайской технической спецификации по удержанию и защите земляных работ в фундаменте здания (JGJ 120-2012) [18], радиус воздействия фреатических водоносных горизонтов в котловане может быть рассчитан по следующему уравнению: где R - радиус воздействия, м; обозначает глубину обезвоживания в точке колодца, м; H указывает толщину грунтового водоносного горизонта, т.е.г., первоначальный уровень грунтовых вод в котловане, м; k относится к коэффициенту проницаемости грунта, м / сут.

Для анализа притока воды внутри и снаружи котлована учитываются два условия, а именно: ①Если рассматривать ограждающую конструкцию как стену колодца, то весь котлован можно рассматривать как погружной неполный колодец, а приток воды за пределы котлована вдали от границы можно приблизительно рассчитать, используя нормативную формулу, представленную в Технических условиях JGJ 120-2012 [18].Что касается круглой или прямоугольной ямы с отношением длины к ширине менее 20, приток воды Q 2 рассчитывается по следующему уравнению [19]: где r 0 - эквивалентный радиус котлован, м; рассчитывается согласно

.

Как уровень грунтовых вод влияет на ваши планы развития?

Один из самых важных источников нашей воды - это природный ресурс, который мы называем подземными водами . Подземные воды составляют 98 процентов пригодной для использования воды на Земле [источник: Фонд подземных вод]. Не следует путать с поверхностными водами, которые мы видим в озерах, реках и океанах, грунтовые воды поступают из дождя, снега, мокрого снега и града, которые проникают в землю. Он заполняет пространства между камнями, почвой, гравием и песком, гравитация тянет его вниз, пока он не достигнет уровня, который полностью насыщен.Верхний уровень этого уровня насыщенной воды известен как уровень грунтовых вод .

Подземные воды поступают к нам в основном чистыми и незагрязненными, но они могут быть загрязнены, что делает их непригодными для использования человеком. Некоторые из наиболее распространенных загрязнителей - это бензин, масло, дорожные соли и химические вещества. Одним из основных источников загрязнения подземных вод является коррозия, растрескивание или протечки резервуаров для хранения. По оценкам экспертов, более 10 миллионов резервуаров для хранения захоронены в Соединенных Штатах и ​​что более 20 000 заброшенных и неконтролируемых свалок с опасными отходами засорены страной [источник: Фонд подземных вод].

Септические системы, используемые людьми, не подключенными к городской канализационной системе, являются еще одним источником загрязнения, и свалки могут протекать загрязнители через трещины в их нижнем слое. Дождь даже смывает удобрения, пестициды и дорожные соли в грунтовые воды.

Те, кто пьет загрязненную воду или контактирует с ней, могут заразиться серьезными бактериальными заболеваниями, расстройствами нервной системы, раком и даже печеночной или почечной недостаточностью. Загрязненные грунтовые воды также оказывают неблагоприятное воздействие на диких животных и рыбу [источник: Фонд грунтовых вод].

Поскольку он находится глубоко под землей, очистка загрязненных грунтовых вод может быть сложной и дорогостоящей, в размере миллионов долларов. Если вы землевладелец, рассматривающий возможность развития своей собственности, вам будет разумно, так сказать, испытать воду при планировании своего развития. Местные органы здравоохранения могут помочь в получении анализа воды.

При составлении планов развития учитывайте не только качество грунтовых вод, но и количество грунтовых вод.У каждого из низких и высоких уровней грунтовых вод есть свои проблемы. Читайте подробнее о том, как уровни грунтовых вод могут изменить ваши планы развития и что вы можете сделать, чтобы смягчить последствия.

.

Фондов

Фондов

Фонды

Типы фундаментов

Неглубокие фундаменты (иногда называемые «раздвижными опорами») включают подушечки («изолированные опоры»), ленточные опоры и плоты.
Фундаменты глубокие
включают сваи, свайные стены, диафрагменные стены и кессоны.


Типы фундаментов

Фундамент мелкого заложения

Фундаменты мелкого заложения - фундаменты, заложенные рядом с готовой поверхностью земли; как правило, если глубина фундамента (D f ) меньше ширины основания и менее 3 м.Это не строгие правила, а просто рекомендации: в основном, если нагрузка на поверхность или другие условия поверхности влияют на несущую способность фундамента, это «неглубокий». Неглубокие фундаменты (иногда называемые «раздвижными опорами») включают подушки («изолированные опоры»), ленточные опоры и плоты.
Фундаменты мелкого заложения используются, когда поверхностные почвы достаточно прочные и жесткие, чтобы выдерживать приложенные нагрузки; они обычно непригодны для слабых или сильно сжимаемых почв, таких как плохо уплотненная насыпь, торф, недавние озерные и аллювиальные отложения и т. д.


Фундамент мелкого заложения

Падовый фундамент

Подушечки фундаментов используются для поддержки отдельных точечных нагрузок, например, от несущей колонны. Они могут быть круглыми, квадратными или прямоугольными. Обычно они состоят из блока или плиты одинаковой толщины, но они могут быть ступенчатыми или изогнутыми, если требуется для распределения нагрузки от тяжелой колонны. Фундаменты с подушечками обычно неглубокие, но можно использовать и глубокие фундаменты.


Фундамент мелкого заложения

Ленточный фундамент

Ленточные фундаменты используются для поддержки линии нагрузок либо из-за несущей стены, либо если линия колонн нуждается в опоре, когда положение колонн настолько близко, что отдельные опорные основания не подходят.


Фундамент мелкого заложения

Плотные фундаменты

Плотные фундаменты используются для распределения нагрузки от конструкции на большую площадь, обычно на всю площадь конструкции.Они используются, когда нагрузки на колонны или другие нагрузки на конструкцию близки друг к другу и отдельные фундаментные площадки могут взаимодействовать.

Плотный фундамент обычно представляет собой бетонную плиту, которая простирается по всей загруженной площади. Он может быть усилен ребрами или балками, встроенными в фундамент.

Фундаменты на плотах имеют то преимущество, что они снижают дифференциальные осадки, поскольку бетонная плита сопротивляется дифференциальным движениям между положениями загрузки. Они часто необходимы на мягких или рыхлых грунтах с низкой несущей способностью, поскольку могут распределять нагрузки на большую площадь.


Типы фундаментов

Фундамент глубокий

Глубокие фундаменты - это фундаменты, заложенные слишком глубоко под готовой поверхностью грунта, чтобы на их несущую способность основания влияли условия поверхности, обычно это происходит на глубине> 3 м ниже уровня готовой земли. К ним относятся сваи, опоры и кессоны или компенсированные фундаменты с использованием глубоких фундаментов, а также глубокие подушечные или ленточные фундаменты. Глубокие фундаменты могут использоваться для передачи нагрузки на более глубокие и более подходящие слои на глубине, если неподходящие почвы присутствуют вблизи поверхности.

Сваи представляют собой относительно длинные тонкие элементы, которые передают нагрузки на фундамент через слои грунта с низкой несущей способностью на более глубокие слои почвы или породы с высокой несущей способностью. Они используются, когда по экономическим соображениям, конструкционным соображениям или условиям почвы желательно передавать нагрузки на слои за пределами практической досягаемости фундаментов мелкого заложения. В дополнение к опорным конструкциям сваи также используются для анкеровки конструкций против подъемных сил и для оказания помощи конструкциям в сопротивлении боковым силам и силам опрокидывания.

Опоры - это фундаменты, способные выдерживать большие нагрузки на конструкцию, которые сооружаются на месте в глубоких выработках.

Кессоны - это форма глубокого фундамента, который сооружается над уровнем земли, затем опускается до необходимого уровня путем выемки грунта или выемки грунта изнутри кессона.

Компенсированные фундаменты - это глубокие фундаменты, в которых снятие напряжений, возникающих при выемке грунта, примерно уравновешивается приложенным напряжением, создаваемым фундаментом.Таким образом, прикладываемое чистое напряжение очень мало. Компенсированный фундамент обычно представляет собой глубокий фундамент.


Фундамент глубокий

Сваи

Свайные фундаменты можно классифицировать по
тип сваи
(разные конструкции, которые должны поддерживаться, и разные условия грунта, требуют разных типов сопротивления) и
вид конструкции
(могут использоваться разные материалы, конструкции и процессы).


Сваи

Типы свай

Сваи часто используются, потому что на достаточно небольшой глубине нельзя найти адекватную несущую способность, чтобы выдержать нагрузки конструкции. Важно понимать, что сваи получают опору как от концевой опоры , так и от поверхностного трения . Пропорция несущей способности, создаваемая либо торцевым подшипником, либо поверхностным трением, зависит от условий почвы. Сваи могут использоваться для поддержки различных типов структурных нагрузок.


Типы свай

Концевые опорные сваи

Концевые несущие сваи - это сваи, которые оканчиваются твердым, относительно непроницаемым материалом, таким как скала или очень плотный песок и гравий. Большую часть своей несущей способности они получают из-за сопротивления слоя у носка сваи.


Типы свай

Сваи фрикционные

Фрикционные сваи получают большую часть своей несущей способности за счет поверхностного трения или адгезии.Это обычно происходит, когда сваи не достигают непроницаемого пласта, а забиваются на некоторое расстояние в проницаемый грунт. Их несущая способность определяется частично концевой опорой и частично поверхностным трением между заделанной поверхностью почвы и окружающей почвой.


Типы свай

Сваи редукционные

Сваи, уменьшающие оседание, обычно закладываются под центральной частью фундамента плота, чтобы уменьшить разницу осадки до приемлемого уровня.Такие сваи укрепляют почву под плотом и помогают предотвратить перекос плота в центре.


Типы свай

Натяжные сваи

Конструкции, такие как высокие дымоходы, опоры электропередачи и пирсы, могут подвергаться большим опрокидывающим моментам, поэтому часто используются сваи для противодействия возникающим подъемным силам у фундаментов. В таких случаях возникающие силы передаются на грунт по длине заделки сваи.Сила сопротивления может быть увеличена в случае буронабивных свай за счет недораствора. При проектировании натяжных свай необходимо учитывать эффект радиального сжатия сваи, так как это может привести к снижению сопротивления вала примерно на 10-20%.


Типы свай

Сваи с боковой нагрузкой

Почти все свайные фундаменты подвергаются, по крайней мере, некоторой степени горизонтальной нагрузки. Величина нагрузок по отношению к приложенной вертикальной осевой нагрузке, как правило, будет небольшой, и никаких дополнительных расчетов конструкции обычно не требуется.Однако в случае причалов и пристаней, на которые воздействуют ударные силы пришвартованных судов, свайных оснований для опор мостов, эстакад для мостовых кранов, высоких дымоходов и подпорных стен, горизонтальный компонент относительно велик и может оказаться критическим при проектировании. Традиционно в таких случаях сваи устанавливаются под углом к ​​вертикали, обеспечивая достаточное горизонтальное сопротивление за счет компонента осевой нагрузки сваи, действующего горизонтально. Однако способность вертикальной сваи противостоять нагрузкам, приложенным нормально к оси, хотя и значительно меньше, чем осевая способность этой сваи, может быть достаточной, чтобы избежать необходимости в таких «сгребающих» или «битых» сваях, установка которых является более дорогой. .Поэтому при проектировании свай для восприятия поперечных сил важно учитывать это.


Типы свай

Сваи в насыпи

Сваи, проходящие через слои средне- или плохо уплотненного заполнителя, будут подвержены отрицательному поверхностному трению , которое вызывает сопротивление вниз вдоль ствола сваи и, следовательно, дополнительную нагрузку на сваю. Это происходит, когда заливка затвердевает под действием собственного веса.


Сваи

Виды свайных конструкций

Вытесняемые сваи вызывают смещение почвы как в радиальном, так и в вертикальном направлениях, когда вал сваи забивается или вдавливается в землю. При использовании несмещаемых свай (или сменных свай) почва удаляется, а образовавшаяся яма, заполненная бетоном или сборной бетонной сваей, опускается в яму и заливается раствором.


Виды свайного строительства

Сваи вытесняющие

Пески и зернистые почвы имеют тенденцию уплотняться в процессе смещения, тогда как глины имеют тенденцию к вспучиванию.Сами вытесняющие сваи можно разделить на разные типы, в зависимости от того, как они построены и как они вставляются.


Сваи смещения

Полностью готовые вытесняющие сваи

Они могут быть из сборного железобетона;
армированный по всей длине (предварительно напряженный)
сочлененный (усиленный)
полый (трубчатый) профиль
или они могут быть из стали различного сечения.


Сваи смещения

Забивные и забивные сваи

Этот тип сваи может быть двух форм. Первый включает в себя вбивание временной стальной трубы с закрытым концом в землю для образования пустоты в почве, которая затем заполняется бетоном, когда труба извлекается. Второй тип такой же, за исключением того, что стальная труба остается на месте, образуя прочный кожух.


Сваи смещения

Винтовые забивочные сваи

Конструкция этого типа выполняется с использованием специального шнека.Однако почва уплотняется, а не удаляется, поскольку шнек ввинчивается в землю. Шнек установлен на полой штанге, которую можно заполнить бетоном, поэтому, когда необходимая глубина будет достигнута, бетон может быть закачан вниз по штоку, и шнек медленно откручивается, оставляя сваю на месте.


Сваи смещения

Способы установки

Сваи забиваются или вдавливаются в грунт.Можно использовать несколько различных методов.


Способы установки

Падение веса

Падающий груз или ударный молот - это наиболее часто используемый метод установки вытесняющих свай. Вес примерно в два раза меньше веса сваи поднимается на подходящее расстояние в направляющей и отпускается, чтобы ударить по головке сваи. При забивке полой трубы сваи вес обычно воздействует на пробку в нижней части сваи, что снижает любые избыточные напряжения по длине трубы во время вставки.

Вариантами простого отбойного молотка являются отбойные молотки одностороннего и двустороннего действия . Они приводятся в движение паром, сжатым воздухом или гидравлически. В молоте одностороннего действия вес поднимается сжатым воздухом (или другими средствами), который затем выпускается, и весу позволяют упасть. Это может происходить до 60 раз в минуту. Молоток двустороннего действия такой же, за исключением того, что сжатый воздух также используется для хода молота вниз. Однако этот тип молота не всегда подходит для забивки бетонных свай.Хотя бетон может выдерживать сжимающие напряжения, создаваемые молотком, ударная волна, создаваемая каждым ударом молота, может создавать высокие растягивающие напряжения в бетоне при возврате. Это может привести к разрушению бетона. Вот почему бетонные сваи часто подвергаются предварительному напряжению.


Способы установки

Дизельный молот

Быстрые контролируемые взрывы можно производить от дизельного молота. Взрывы поднимают таран, который используется для забивания сваи в землю.Хотя вес поршня меньше, чем вес, используемый в отбойном молотке, повышенная частота ударов может компенсировать эту неэффективность. Этот тип молота наиболее подходит для забивки свай через несвязные зернистые грунты, где большая часть сопротивления приходится на торцевую опору.


Способы установки

Вибрационные методы забивки свай

Вибрационные методы могут оказаться очень эффективными при забивании свай через несвязные зернистые почвы.Вибрация сваи возбуждает зерна почвы, прилегающие к свае, делая почву почти свободно текущей, что значительно снижает трение вдоль вала сваи. Вибрация может создаваться электрически (или гидравлически) вращающимися в противоположном направлении эксцентриками, прикрепленными к головке сваи, обычно действующими с частотой около 20-40 Гц. Если эту частоту увеличить примерно до 100 Гц, это может вызвать продольный резонанс в свае, и скорость проникновения может достигать 20 м / мин в умеренно плотных зернистых грунтах.Однако большая энергия, возникающая в результате вибрации, может повредить оборудование, распространение шума и вибрации также может привести к заселению близлежащих зданий.


Способы установки

Методы установки домкратом

Домкратные сваи чаще всего используются для опор существующих конструкций. Выкапывая грунт под конструкцией, можно вставить короткие куски сваи и втолкнуть их в землю, используя в качестве реакции нижнюю часть существующей конструкции.


Виды свайного строительства

Несвижные сваи

При использовании несмещаемых свай почва удаляется, а образовавшаяся яма заполняется бетоном или, иногда, сборная бетонная свая опускается в яму и заливается раствором. Глины особенно подходят для этого типа образования свай, так как в глинах требуется только стенка скважины. опора близко к поверхности земли. При бурении более неустойчивого грунта, такого как гравий, может потребоваться какая-либо форма обсадной трубы или опоры, например, бентонитовая суспензия.В качестве альтернативы раствор или бетон можно вводить из шнека, вращающего гранулированный грунт. Таким образом, существует четыре типа несмещаемых свай.

Этот метод строительства создает неравномерную поверхность раздела между стволом сваи и окружающей почвой, что обеспечивает хорошее сопротивление поверхностному трению при последующей нагрузке.


Несвижные сваи

Буронабивные сваи малого диаметра

Они обычно имеют диаметр 600 мм или меньше и обычно изготавливаются с использованием штатива.Оборудование состоит из треноги, лебедки и троса для управления различными инструментами. Основные инструменты показаны на этой диаграмме.

В зернистых почвах основной инструмент состоит из тяжелой цилиндрической оболочки с режущей кромкой и откидной заслонкой внизу. Для проведения раскопок этого типа необходима вода. При перемещении оболочки вверх и вниз на дне ствола скважины происходит разжижение грунта (поскольку под оболочкой создается низкое давление, поскольку разжиженный грунт быстро перемещается вверх), и он течет в оболочку и

.

% PDF-1.4 % 20283 0 объект > endobj xref 20283 41 0000000016 00000 н. 0000001179 00000 п. 0000001546 00000 н. 0000008551 00000 п. 0000009002 00000 н. 0000009512 00000 н. 0000010182 00000 п. 0000010416 00000 п. 0000010898 00000 п. 0000011133 00000 п. 0000011373 00000 п. 0000011418 00000 п. 0000011450 00000 п. 0000011474 00000 п. 0000012151 00000 п. 0000012508 00000 п. 0000012670 00000 п. 0000012694 00000 п. 0000013306 00000 п. 0000013330 00000 п. 0000013917 00000 п. 0000013941 00000 п. 0000014531 00000 п. 0000014555 00000 п. 0000015174 00000 п. 0000015198 00000 п. 0000015803 00000 п. 0000015827 00000 н. 0000016467 00000 п. 0000016491 00000 п. 0000017107 00000 п. 0000035214 00000 п. 0000060869 00000 п. 0000095174 00000 п. 0000102799 00000 н. 0000102880 00000 н. 0000103089 00000 н. 0000105769 00000 н. 0000105980 00000 п. 0000001768 00000 н. 0000008526 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 20284 0 объект > >> / LastModified (D: 20030321074949) / MarkInfo> >> endobj 20285 0 объект > endobj 20322 0 объект > поток HtS} 8 wa1J-: q0> P \ e> tVfQ.vmuml5 "Yiqi | EAc №

.

Фонд подземных вод: получение информации: основы: что такое подземные воды

Что такое подземные воды?


Подземные воды используются для получения питьевой воды более чем 50 процентами населения США, включая почти всех, кто живет в сельской местности. Наиболее часто грунтовые воды используются для орошения сельскохозяйственных культур.

Область, где вода заполняет водоносный горизонт, называется зоной насыщения (или зоной насыщения).Вершина этой зоны называется водным зеркалом. Уровень грунтовых вод может располагаться всего на фут ниже поверхности земли или на сотни футов ниже.

Водоносные горизонты обычно состоят из гравия, песка, песчаника или трещиноватой породы, например известняка. Вода может проходить через эти материалы, потому что они имеют большие соединенные пространства, которые делают их проницаемыми. Скорость, с которой текут грунтовые воды, зависит от размера пространств в почве или скале и от того, насколько хорошо эти пространства связаны между собой.

Подземные воды можно найти почти везде. Уровень грунтовых вод может быть глубоким или мелким; и может повышаться или понижаться в зависимости от многих факторов. Сильные дожди или тающий снег могут вызвать подъем уровня грунтовых вод, а сильная откачка грунтовых вод может вызвать падение уровня грунтовых вод.

Запасы подземных вод пополняются, или пополняются , за счет таяния дождя и снега, которые просачиваются в трещины и щели под поверхностью земли. В некоторых регионах мира люди сталкиваются с серьезной нехваткой воды, потому что грунтовые воды используются быстрее, чем они пополняются естественным путем.В других районах подземные воды загрязнены деятельностью человека.

Вода в водоносных горизонтах выходит на поверхность естественным путем из источника или может сбрасываться в озера и ручьи. Подземные воды также можно добывать через скважину, пробуренную в водоносный горизонт. Колодец - это труба в земле, которая заполняется грунтовыми водами. Эту воду можно вывести на поверхность с помощью насоса. Неглубокие колодцы могут высохнуть, если уровень грунтовых вод опускается ниже дна колодца. Некоторые колодцы, называемые артезианскими колодцами, не нуждаются в насосе из-за естественного давления, которое заставляет воду подниматься и выходить из колодца.

В областях, где материал над водоносным горизонтом проницаем, загрязнители могут легко проникать в подземные воды. Подземные воды могут быть загрязнены свалками, септическими резервуарами, негерметичными подземными газовыми резервуарами, а также чрезмерным использованием удобрений и пестицидов. Если грунтовые воды станут загрязненными, пить их будет небезопасно.

.

Смотрите также