Как сделать фундамент если грунтовые воды близко: Какой фундамент нужен для дома, если грунтовые воды близко, и как его укрепить

Содержание

технология установки — Блог Бауфундамент

Время чтения: 3 минуты.

Технологии в сфере строительстве развиваются весьма стремительно, и возможности возведения сооружений возрастают. Активно заселяются и осваиваются даже те территории, на которых ранее человеку не хватало навыков и приспособлений для стройки.

Современные технологии обуздали все виды грунтов, в т. ч. болотистые, глинистые, мерзлые и вечномерзлые, а также водонасыщенные грунты. Но при этом часто далеко не каждый владелец земли имеет полную информацию о грунтах на своей территории. Только специалисты на основании нормативных документов, по результатам полевых изысканий и лабораторных исследований могут провести корректный анализ грунтовых условий, чтобы выявить их параметры и особенности.

Исключить все риски при строительстве фундаментов помогут Вам

специалисты ООО «Компания БАУ», которые на основании предоставленных проекта строения, инженерных отчетов по геодезическим и геологическим по изысканиям на участке строительства, подберут оптимальные количество и типоразмер БАУФУНДАМЕНТОВ, учитывая Ваши индивидуальные возможности.

Разновидности грунтов

Информация о основных характеристиках всех типов грунтов, представленных на территории России, содержится в ГОСТ 25100-2011 «ГРУНТЫ. Классификация», а также и в других открытых источниках типа «Указания по инженерно-геологическим обследованиям при изысканиях автомобильных дорог. Москва. 1963г».

Особенно важно понимать степень влажности (консистенции) глинистых грунтов, которые рассматриваются в качестве основания фундамента будущего строения или конструкции. С помощью данной таблицы это можно сделать без особого труда.

Особенности применения винтовых свай на проблемных грунтах

К проблемным грунтам на которые запрещено опирать фундаменты относятся:

почва (гумус),
торфяные и заторфованные;
илы и сапропели;
просадочные глинистые грунты без предварительного замачивания;
глинистые от мягкопластичных до текучих;
насыпные (техногенные) если они не утрамбованы послойно до равномерной плотности.

Все эти грунты любая винтовая свая должна проткнуть и опереться на коренной несущий слой.

Свайный фундамент на пучинистых грунтах

Пучение грунтов — явление сложное и порой приводит к непредсказуемым последствиям в строительстве.
Пренебрежение этим явлением приводит к тому, что здания и сооружения (особенно легкие) поднимаются вместе с фундаментами при замерзании грунтов и опускаются во время их таяния. Неравномерность этих процессов часто приводит к аварийному состоянию и даже вызывает полное разрушение здания или сооружения. Воздействие сил морозного пучения грунтов на фундаменты достигает 10-15 т/м2.

На винтовые сваи не влияют морозные пучения, которые возможны при повышенном уровне грунтовых вод, а также возможность постройки в зимнее время года, это является важным критерием при выборе фундамента.
БАУФУНДАМЕНТ, при относительно малой площади соприкосновения с грунтом, имеют высокую несущую способность и не подвержены действию сил морозного пучения грунтов благодаря конструктивным особенностям.
За счет уплотнения грунта закованным конусом и самонарезающей многовитковой спирали при вкручивании вокруг корпуса сваи возникает уплотненный грунтовый «стакан» с отжатой грунтовой водой. Даже при глубоком промерзании грунта наши изделия ТМ BAU не подвержены действию сил морозного пучения грунтов.

Строительство на участке с высоким уровнем грунтовых вод или на воде

Часто застройщики сталкиваются с необходимостью возвести прочный фундамент на грунте с высоким уровнем подземных вод. Очень важно понимать, что винтовые сваи, как и любой тип фундамента, должны опираться на коренной грунтовый слой, способный воспринимать проектные нагрузки. При этом нужно исключить проблемные пластичные и текучие грунты, пройдя их полностью сваей до коренного.

Именно поэтому применение свай в подобных грунтовых условиях самое рациональное решение. Свайный фундамент лучше всего подойдет, если близко грунтовые воды или сооружение строится на воде. В качестве эталонного примера можно привести старинные города Венеция и Санкт-Петербург, где все сооружения и строения опираются на деревянные забивные сваи из сибирской лиственницы.

На схеме показаны основные типы подземных вод, по которой, в случае необходимости, можно составить представление о залегающих грунтовых водах на своем участке.

В наше время оптимальной альтернативой деревянным забивным являются винтовые сваи ТМ BAU, которые являются незаменимым материалом при строительстве на проблемных грунтах любых сооружений.

Более того важно знать, что опасность вызывает не столько сама вода, сколько растворенные в ней вещества, способные быстро испортить даже железо-бетонный фундамент. Химически активные растворы, например как соленая морская или озерная вода, вследствие постепенного заполнения пор, разрыхляют бетонную основу, засаливают и разрушают цементационные структурные связи бетона и разрушают сам фундамент.

Но для БАУФУНДАМЕНТОВ, наличие грунтовых вод не является проблемой, т. к. они надежно защищены от коррозии полностью слоем цинкового покрытия и имеют длительный срок эксплуатации около 100 лет.

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:

монолитная плита;
ленточное основание;
столбчатый фундамент.

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

Воздействие высокого УГВ на основание

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

Рекомендуем к прочтению:

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

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

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

Ошибки при устройстве оснований в условиях высокого УГВ

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:

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.

Если грунтовые воды постоянно откачивать из котлована в процессе устройства фундамента, то бетонная монолитная поверхность получится пористой, что приведёт к снижению несущей способности.
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:

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.

Дешевле всего для этих целей использовать канализационные трубы диаметром 110 мм для наружных и внутренних сетей.
Чтобы не происходила размывка породы на дне котлована, порода вынимается так, чтобы ток воды был направлен навстречу ковшу или лопате.
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:

По периметру участка выполняют мелиоративные каналы. С помощью сети таких сооружений можно легко понизить УГВ.
Принцип действия основан на том, что вода из почвы начинает собираться в сети траншей, поскольку не встречает на своём пути противодействия породы.
Чтобы предотвратить оползни стенок канав, на них устанавливаются металлические или деревянные щиты. Вместо этого в канавы можно насыпать щебень либо гравий.
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:

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

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

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

Устройство кольцевого дренажа

Собирающуюся на дне воду откачивают при помощи насосного оборудования

Копают траншеи шириной 40 см требуемой глубины.
Собирающуюся на дне воду откачивают при помощи насосного оборудования.
Дно траншеи засыпается слоем песка высотой 20 см и трамбуется.
После этого делается гравийная подсыпка такой же высоты с последующей трамбовкой. Чтобы исключить заиливание после песка можно проложить прослойку геотекстиля.
Поверх гравийной прослойки снова укладывается геотекстиль так, чтобы края полос образовывали нахлёст не менее 150 мм.
Дренажные трубы укладываются перфорированной стороной на дно.
Сверху трубопровод закрывается слоем геотекстиля.
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:

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

Советы

Для изготовления бетона используют только чистый щебень и песок

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

Какой фундамент нужен для дома если грунтовые воды близко

Фундамент при высоком уровне грунтовых вод – одно из наиболее сложных и ответственных сооружений.

Такое основание дома необходимо возводить, учитывая множество самых разнообразных факторов, каждый из которых должен соответствовать всем требованиям, связанным с опасностью подтопления и преждевременным разрушениям постройки.

Соответственно важно правильно определить уровень промерзания почвы, выбрать наиболее подходящую конструкцию основания и обеспечить наличие эффективной дренажной системы.

Определение уровня грунтовых вод и возможные опасения

Уровень грунтовых вод

Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод должно отличаться устойчивостью и надежностью. Какова степень угрозы оседания и разрушения постройки, выясняют задолго до начала строительных работ. С этой целью весной или осенью (в то время, когда количество влаги, содержащейся в грунте, достигает максимального уровня) на том месте, где в соответствии с планом строительства будет обустроен подвал, следует выкопать яму глубиной не менее 3 м.

Выройте яму глубиной не менее 3 м

Для получения точных данных потребуется надежно защитить яму от погодных осадков. Спустя несколько недель на дне появится и устоится определенное количество воды. Возможно, дно останется сухим, и тогда фундамент не требует дополнительной защиты.

Если вода находится на расстоянии выше 2 м от поверхности, необходимо не только выполнить расчет глубины, на которой будет сооружен фундамент, но и правильно выбрать конструкцию.

Каким должен быть фундамент при высоких грунтовых водах, могут сказать специалисты после проведенных геологических изысканий.

Сваи поднимут уровень дома на безопасную высоту

Среди существующих конструкций фундамента на грунтовых водах высокого уровня особой популярностью и доверием потребителей пользуются свайные сооружения.

Их обустройство поможет обеспечить качественную и надежную защиту основания дома от негативного влияния подземных вод:

затопление подвальных помещений;
разрушение бетонных конструкций;
возникновение и развитие грибка и плесени;
нарушение целостности самого фундамента при промерзании в холодное время года.

При высоком УГВ стены котлована могут оплыть

Кроме того, высокий УГВ становится причиной оплыва стенок котлована и резкого сокращения несущей способности грунта. Это потребует выполнения дополнительных работ по обустройству эффективной дренажной системы, включающей колодцы и водосборники.

Самым опасным признан процесс вымывания из почвы минералов, что значительно ухудшает прочностные характеристики грунта и приводит к изменению его структуры. Установка фундамента в таких условиях имеет ряд ограничений. Расчет глубины, на которой будет залита опорная конструкция, проводится с учетом качественных особенностей грунта:

суглинки;
песчаные;
глинистые;
смешанные.

От этого зависит и уровень пучинистости и глубина промерзания почвы. Если глубина промерзания меньше чем УГВ, то при планировании поправку на особенности почвы делать нет необходимости.

Расчет проводится с поправкой на тип почвы и возможное оседание слабых грунтов.

Полученные данные чаще всего заставляют отказаться от возведения ленточной конструкции, так как связанные с этим работы будут весьма трудоемкими и требующими значительных материальных затрат.

Разнообразие фундаментов и правильный выбор нужной конструкции

Плитный фундамент подойдет для глинистых почв с высоким УГВ в мелкозаглубленном варианте

Какие фундаменты нужны для домов, если грунтовые воды близко расположены, выбирают в зависимости от различных особенностей самого участка, на котором проводится строительство. Фундамент на воде – сооружение, которое должно обеспечить устойчивость постройки, ее долговечность и надежность. Для этого необходимо принять во внимание и качество почвы, и предстоящие нагрузки, идущие от здания.

Строительство фундамента на глинистых почвах с высоким уровнем грунтовых вод подразумевает сооружение любого вида основания:

ленточного, траншеи которого сильно заглублены;
свайного;
плитного (мелкозаглубленного).

Ленточное основание требует создания монолитной железобетонной конструкции, расположенной под наружными и внутренними несущими стенами.

Глубина траншеи должна превышать высоту промерзания

В первую очередь на участке делают разметку, в соответствии с которой роют траншеи котлована для ленточного фундамента. Их глубина должна превышать высоту промерзания. Расчет проводят с поправкой на особенности погодных условий (температур в зимнее время) и почвы.

Если близко грунтовые воды, а строительство предстоит вести на глине, ленточный фундамент прекрасно заменит «плавающая» монолитная плита. Вес постройки равномерно распределяется по всей поверхности плиты, которая уложена на песчано-гравийную подушку.

Перед тем как сделать такой фундамент, потребуется удалить грунт со всей территории будущего основания. Котлован роют глубиной, превышающей на 50 см толщину плиты. Расчет основан на показателе глубины промерзания почвы.

Свайный фундамент дома – оптимальный вариант создания качественного надежного основания на глинистых грунтах.

Изменяя параметры свай, можно добиться установки опор на твердые породы, не подверженные разрушению под воздействием грунтовых вод.

Для проведения работ на участке с высоким УГВ необходимо рассчитать нагрузку на каждую отдельную сваю.

Сооружение различных видов оснований

Если в месте заложения фундамента близко грунтовые воды, то, прежде чем приступить к сооружению плитного основания, потребуется подготовить по всему периметру будущего здания канавы. Лучше, если это будет траншея шириной 20-30 см и высотой (глубиной) не менее 50 см. Канавы будут наполняться дождевой или талой водами, и таким образом будет осуществляться дренирование. Подробнее о предпочтительном типе фундамента смотрите в этом видео:

Для защиты стенок фундамента, обработайте их гидроизолирующим мастиками

«Плавающая» плита лежит не на глинистой почве, а на созданной из песка и гравия подушке. Такой тип фундамента нужно заливать, соорудив его на насыпном грунте. Перед заливкой монтируют дренажную систему, укладывая дрены под уклоном не менее 5 см на каждый метр трубы. Для защиты плиты необходимо внутреннюю поверхность основания выслать гидроизоляционными материалами. Чаще всего используют рубероид, укладывая полотна внахлест по 10-15 см шириной. Крепеж выполняют с помощью битума.

На гидроизоляцию укладывают армирующий каркас и заливают его бетоном, наполнителем для которого служит мелкофракционный гравий. Лучше залить все основание за один день.

Ленточный фундамент требует тщательной подготовки траншей котлована. Они должны быть достаточно глубокими и широкими, чтобы превысить глубину промерзания земли и позволить качественно собрать опалубочную конструкцию.

Заливают монолитную ленту, позаботившись о правильной отсыпке ее дна, качественной трамбовке и обустройстве гидроизоляции. Внутрь опалубки устанавливают каркас, связанный из арматурных стержней различного сечения. Бетон заливают послойно с обязательной трамбовкой каждого слоя. Полезные советы при строительстве дома на почве с высоким УГВ смотрите в этом видео:

Свайный ростверковый фундамент признан наиболее надежным при возведении построек на участках с высоким УГВ. Делая такое основание, важно следовать почвенным показателям, в зависимости от которых устанавливается размер каждой из используемых свай. Сваи используют:

винтовые;
буронабивные;
забивные.

Самостоятельно без привлечения тяжелой строительной техники монтируют винтовые конструкции. После установки всех свай на них собирается ростверк или укладывается балка, необходимая для того, чтобы связать всю конструкцию воедино.

Как сделать фундамент если близко грунтовые воды

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

Основная задача фундамента – принять на себя нагрузку от дома и распределить ее равномерно на грунт. Поэтому при заложении фундаментной основы необходимо принять во внимание тип грунта и расположение уровня грунтовых вод (УГВ). Последний показатель может оказаться слишком высоким, то есть, вода находится близко к поверхности почвы.

Заливать в таких условиях фундамент сложно и затратно. Поэтому перед производителем работ стоит вопрос, какой фундамент нужен для частного дома, если грунтовые воды близко? Этот вопрос затрагивает не только вид фундаментной конструкции, но и дополнительный выбор, который касается именно глубины закладки: ниже уровня грунтовых вод или выше.

Влияние грунтовых вод

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

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

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

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

Определяем уровень

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

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

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

Глубина промерзания почвы и УГВ

Присутствие высокого уровня прохождения грунтовых вод затрагивает несколько позиций, связанных с закладкой фундамента. Они четко прописаны в СНиПах. И чаще всего в правилах встречается соотношение УГВ с уровнем промерзания почвы. Потому что эти два показателя являются главными факторами, снижающие прочность бетонной конструкции. Вот несколько позиций.

Если уровень воды меньше уровня промерзания, то расчет фундамента производится по обычной схеме, то есть, только на нагрузку от дома.
Если почва на строительном участке слабая, мягкая и подвижная, то закладка фундамента производится ниже УПГ. При этом обязательно организуется дренажная система для отвода подземных вод.
Если уровень грунтовых вод очень высокий, то ленточный фундамент не рекомендуется возводить.
Если в районе застройки частые подтопления, то приемлем единственный вариант – дом на сваях. При этом столбы забиваются в землю ниже уровня ее промерзания.

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

УГВ ближе, чем на 0,5 м

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

Идеальный вариант – монолитные. Их давно применяют в строительстве, у них повышенная несущая способность, они легко выдерживают морозное пучение. К тому же нет необходимости думать о дренировании грунта. Правда, для этого потребуется специальная техника.
Винтовые сегодня стали очень популярны. В малом частном домостроении такие фундаменты для высоких грунтовых вод – оптимальное и дешевое решение. Единственный их недостаток – не самая высокая несущая способность. Поэтому придется рассчитать количество свай и расстояние между ними. Рекомендуется устанавливать винтовые сваи на глубину не больше 3 м.
Что касается буронабивных конструкций, то это неплохой вариант, который имеет высокую несущую способность. Но есть у данной технологии и свой минус – придется проводить большой объем осушительных мероприятий.

От 0,5 м и более

При выборе типа фундамента предпочтение надо отдать плитной модели. Все дело в том, если разговор идет о доме, столбчатые конструкции в такой ситуации не смогут обеспечить необходимую несущую способность большого строения.

Ленточный фундамент использовать можно, но только мелкозаглубленный, который обычно сооружается под небольшие легкие постройки. В принципе, каркасный коттедж он выдержит. При этом рекомендуется сооружать фундамент с расширенным основанием.

К вопросу, как сделать фундамент плиту. Заливая ее на глубину до полуметра, надо понимать, что ее толщина и способ армирования будет зависеть от этажности строения, а также от типа материалов, из которых в основном будут возводиться стены. При этом придется продумать технологию теплоизоляции. Кстати, это важный этап сооружения плиты.

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

Если почва на участке очень слабая, то подушку под фундамент дома для высоких грунтовых вод засыпают до тех пор, пока ее материалы не вытеснят лишнюю влагу и не перестанут уходить вглубь.

1,5 м и более

Сравнивая описанные выше условия, надо отметить, что в этом случае можно использовать устройства фундаментов на грунтовых водах ленточного типа и плитного. Но обе конструкции должны быть мелкозаглубленного вида.

Варианты при близком расположении грунтовых вод

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

Высокие грунтовые воды — строим дом без подвала

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

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

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

Защита от высокого УГВ

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

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

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

Устройство фундамента на плавающей подушке

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

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

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

Ленточный

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

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

Свайного типа

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

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

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

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

Заключение по теме

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

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

Высокий уровень грунтовых вод и устройство фундамента ниже УГВ

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

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

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:

подготовить яму с размерами: глубина – 3 метра, ширина – 1 метр;
накрыть ее полиэтиленом для защиты от возможных осадков;
спустя некоторое время произвести замер глубины набравшейся воды;
при показателе глубины менее 2 метров, можно сделать вывод, что УГВ на участке умеренный и не требует дополнительных мероприятий при устройстве фундамента.

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

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

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:

Грунт на участке уплотняется и выполняется бетонная подготовка. Укладывается слой бетона до 25 мм. Он выровняет плоскость и позволит начать работы по гидроизоляции.
После застывания раствора, его накрывают внахлест двойным слоем рулонных гидроизоляционных материалов (рубероид), которые затем крепят битумом.
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.
По окончании заливки и полного отвердевания бетона, начинается процесс укладки блоков. После окончания этого процесса, получается своеобразный монолитный колодец.
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

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

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.
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.
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

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:

выполнить монтаж дренажной системы;
подготовить котлован/траншею нужных размеров;
уплотнить дно при помощи виброплиты на высоту 40 сантиметров;
если делать ленту над поверхностью, то высота ее будет определяться по месту строительства;
выполнить устройство «плавающей» подушки. Песок в траншею засыпается послойно, с поэтапной утрамбовкой каждого. Высота готовой подушки должна быть не ниже 50 сантиметров;
полученное основание выстлать водонепроницаемыми материалами;
выполнить засыпку щебнем (до 20 см) и хорошо утрамбовать;
поверх уложить слой рулонной гидроизоляции;
из щитов или пиломатериалов собирать прочную опалубку. Бетон – тяжелая смесь, и если конструкцию не укрепить брусками и распорками, возможна ее деформация;
выполнить армирование в два слоя с размерами ячеек 20х20, соблюдая отступы от подошвы и верха опалубочной конструкции примерно на 5 см;
делать армирование ленты из той же арматуры. Для этого устраивается каркас из продольных прутков, перевязанных с поперечными элементами через 40 см;
заливку бетона лучше делать при помощи миксера. Это позволит рабочим выполнить ее за один день;
учесть требования по уходу за отвердевающей плитой, увлажнять или укрывать ее, не допуская пересыхания или размывания осадками;
после окончательного застывания раствора, разобрать опалубку;
обработать фундамент гидроизоляционной смесью.

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.

Какой нужен фундамент при высоком уровне грунтовых вод

Фундамент при высоком уровне грунтовых вод является головной болью для владельцев будущих дач и домов. Из общего количества застройщиков лишь малой части достаются под строительство участки с идеальными условиями.

Большинству из них приходится решать проблемы со слабыми или пучинистыми грунтами и прочими неудобствами. Одной из таких неприятностей является необходимость строительства фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

Влияние уровня подземных вод на техническое состояние фундамента

Влияние грунтовых вод на фундамент было бы несущественным, если бы в их составе не присутствовали растворы различных солей и прочие химические соединения.

Чистая вода для бетона не так страшна, зато в агрессивной химической среде он быстро разрушается – расслаивается, покрывается рыхлым налетом светлого оттенка, похожим на гипс. Не заставляют себя ждать и микроорганизмы – плесень и прочие грибки.

Главной опасностью при строительстве дома на воде является процесс вымывания минеральной составляющей грунтов – восходящая суффозия. Устойчивость почвы при этом снижается настолько, что даже строительство легкого здания в этом месте становится проблематичным.

Сам процесс строительства фундамента для дома на почвах с близкой водой осложняется из-за потери плотности дна котлована. В результате грунт, на который должна опираться фундаментная подошва, теряет свои несущие свойства. Поэтому в первую очередь застройщику приходится заниматься обустройством дренажной системы и решать вопрос по месту отведения грунтовой воды.

Методика определения уровня грунтовых вод

Ответить на вопрос: какой фундамент лучше при высоком уровне грунтовых вод — можно лишь точно зная, как глубоко они залегают. При выяснении данного обстоятельства надеяться на свидетельства соседей не рекомендуется: ваш участок может быть расположен ниже, чем их, да и структура грунтов может отличаться даже в пределах одной строительной площадки.

Чтобы определить, насколько близко от поверхности находится подземная вода, проделайте следующее:

выкопайте яму сечением 1х1 метр и глубиной 3 метра. Делать это надо весной или осенью. Чтобы ваш т руд даром не пропал, сделайте это в месте расположения будущего погреба, выгребной ямы или колодца;
защитите яму от сезонных осадков, тщательно накрыв ее.

Оценить результаты исследований можно по следующим признакам:

в яме влага не появилась, либо имеется ее небольшое скопление на дне – можно считать, что грунтовые воды залегают достаточно глубоко, при строительстве фундамента их можно в расчет не принимать;
яма заполнилась водой, причем расстояние от поверхности земли до зеркала «потопа» менее 2 метров – надо менять место строительства или принимать меры для серьезной защиты фундамента или качественного дренирования.

Для завершения теоретических рассуждений на тему «Если грунтовые воды близко – какой нужен фундамент для дома» приведем соотношения «глубина залегания грунтовых вод – глубина промерзания грунта – типы грунтов», на основе которых проводится расчеты:

на участках, где глубина промерзания меньше глубины залегания подземных водных пластов, фундамент рассчитывается лишь на нагрузку от дома;
фундамент на глине с высоким уровнем вод заглубляется ниже границы промерзания. Мероприятия по дренажу являются в этом случае обязательным. Так же придется поступать на песчаных либо смешанных грунтах;
расчеты необходимо проводить с учетом поправки на УГВ – от 0,5 до 1 м в сторону увеличения. Целесообразность этого приема доказывает практика;
еще одна обязательная поправка – на проседание слабых грунтов: даже при условии наличия качественного дренирования почва осядет обязательно;
если имеет место сезонное подтопление, строить дом рекомендуется на плитном фундаменте или на сваях (различные виды фундамента для частного дома). Свайные опоры необходимо располагать ниже уровня возможной почвенной эрозии.

Выбор типа фундамента

Итак, если грунтовые воды близко – какой фундамент нужен? Наиболее правильным решением данного вопроса будет сооружение плавающей конструкции. Такой тип основания разрабатывался специально для строительства на слабонесущих, насыпных грунтах, участках с высоким расположением грунтовых вод.

Он представляет собой монолитную бетонную плиту, армированную стальными стержнями. Плитный фундамент при высоком уровне грунтовых вод имеет небольшую толщину (фундамент плита — расчет толщины).

Его устройство производится в следующем порядке:

Роется котлован глубиной 400-500 мм.
Дно котлована тщательно разравнивается, а затем засыпается слоями песка и щебня.
Подушка утрамбовывается и гидроизолируется при помощи рулонных материалов.
По периметру будущего фундамента монтируется опалубка.
Внутри опалубочной конструкции собирается армирующий каркас.
Производится заливка бетона.

Толщина фундаментной плиты определяется расчетным путем с учетом особенностей проектируемого здания и геологических характеристик строительной площадки.

Подобная конструкция способствует равномерному распределению нагрузки на грунт.

Но и у нее есть отрицательные стороны:

возможность применения плитного фундамента ограничена максимально допустимой величиной уклона местности – не более 5 градусов;
домовладельцу придется отказаться от подвала.

Плавающий фундамент на насыпном грунте при высоком уровне грунтовых вод – наиболее приемлемый вариант, поскольку насыпь, как бы тщательно ее не утрамбовывали, все равно будет слеживаться и оседать.

Свайный фундамент

Свайный фундамент при высоком уровне грунтовых вод в частном строительстве применяют весьма охотно: обходится он недорого, а держит дом надежно даже на торфяниках и заболоченных грунтах.

Сваи заглубляются ниже уровня промерзания почвы – до встречи с плотными и устойчивыми слоями грунта. С проблемой неравномерности распределения нагрузки справляются при помощи ростверков.

Объем земляных работ при установке свай невелик, но в случае использования технологии индивидуального строительства (ТИСЭ), придется предварительно осушать скважины, пробуренные ручным способом.

И этому типу фундамента свойственны недостатки:

как и в случае с монолитной плитой, невозможно устройство подвала;
данный вариант не подходит для строительства тяжелых домов: сваи подходят для каркасников или деревянных построек, но кирпичное здание на них не построишь.

Есть еще один существенный минус: не на всяком участке можно применить свайный фундамент – если, например, твердые породы залегают слишком глубоко, от этого варианта придется отказаться.

Ленточный фундамент

От ленточного фундамента при высоком уровне грунтовых вод лучше отказаться. Но не все застройщики прислушиваются к этому разумному совету. В такой ситуации можно воспользоваться мелкозаглубленной монолитной лентой. Такой тип фундамента подойдет для участков, на которых расстояние от поверхности земли до воды составляет метр – полтора.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент подойдет для домов из пенобетона, дерева и других облегченных строительных материалов (какой нужен фундамент для дома из пеноблоков).

Заливку фундамента на горной местности с высоким уровнем вод производят ступенчато, соединяя верхние части монолитных лент мощными рандбалками.

Сборный фундамент

Ну а если застройщик не может расстаться с мечтой о просторном подвале и хочет построить фундамент в воде – страшно или нет? Современные технологии осуществить и такую идею. Фундамент в таком случае сооружается из железобетонных блоков (как сделать фундамент из фбс блоков), установленных на опорной подушке (плите бетонной).

Котлован роют глубже уровня воды, сооружая по его периметру стенки из полимерных или стальных элементов, соединяемых между собой специальными замками. Летом можно обойтись и без них, но если строительство решено начать осенью, устанавливать стены придется обязательно. Воду, которая постоянно будет скапливаться на дне котлована, надо будет откачивать.

Дно подготовленного котлована тщательно разравнивают, а затем для выравнивания заливают тонким слоем бетона – готовят подбетонку (о том, как правильно залить фундамент под дом). Для фундамента грунтовые воды – плохие соседи, поэтому одновременно с устройством подушки по периметру ямы сооружают дренажную систему.

Она будет состоять из перфорированных поливинилхлоридных труб, обернутых геотекстилем и дренажного колодца, предназначенного для накопления отведенной из зоны строительства воды.

На подбетонке монтируется опалубка, затем в ней устанавливается армирующий каркас, и производится заливка бетонной смеси.

Видео о заливке сваи ТИСЭ при высоком уровне грунтовых вод.

Устройство фундамента при высоком уровне грунтовых вод

Фундамент при высоком уровне грунтовых вод – одно из наиболее сложных и ответственных сооружений.

Определение уровня грунтовых вод и возможные опасения

Выройте яму глубиной не менее 3 м

Каким должен быть фундамент при высоких грунтовых водах, могут сказать специалисты после проведенных геологических изысканий.

затопление подвальных помещений;
разрушение бетонных конструкций;
возникновение и развитие грибка и плесени;
нарушение целостности самого фундамента при промерзании в холодное время года.

При высоком УГВ стены котлована могут оплыть

Расчет проводится с поправкой на тип почвы и возможное оседание слабых грунтов.

Разнообразие фундаментов и правильный выбор нужной конструкции

ленточного, траншеи которого сильно заглублены;
свайного;
плитного (мелкозаглубленного).

Ленточное основание требует создания монолитной железобетонной конструкции, расположенной под наружными и внутренними несущими стенами.

Для проведения работ на участке с высоким УГВ необходимо рассчитать нагрузку на каждую отдельную сваю.

Сооружение различных видов оснований

Для защиты стенок фундамента, обработайте их гидроизолирующим мастиками

Грунтовые воды около фундамента дома

Создание дома может происходить практически на любом типе грунта, но при установке строения на почве, насыщенной водой, необходимо тщательно выбирать тип фундамента. Также важно точно определить глубину, на которой должно устанавливаться основание. От учета всех особенностей зависит прочность и долговечность конструкции. На участках, где грунтовые воды расположены слишком высоко, часто устанавливаются винтовые сваи. Также нередко создается и плавающий монолитный фундамент.

Дренажные работы на участке

Самым простым вариантом избавления от воды является поднятие участка минимум на полметра. Но стоит помнить, что совершение таких работ требует больших затрат. Для этого необходимо засыпать участок сухим песком или грунтом, а после этого разровнять поверхность при помощи бульдозера.

Менее затратным вариантом является создание сети каналов по всему участку. После таких действий вода будет собираться в канавах. Углубления создаются в виде открытых траншей, которые укрепляются глиной. При желании можно установить на них решетки, чтобы они не портили внешний вид участка.

При желании можно создать канавы закрытого типа,которые представляют собой асбестоцементные трубы с перфорацией. Во время проектирования канав стоит тщательно изучить участок, чтобы использовать особенности его рельефа. Канавы создаются поперек склона, так как в этом случае они позволяют более эффективно собирать воду. Стоит помнит, что если участок располагается на равнине, необходимо сделать канавы с наклоном. Но при этом важно учитывать, что уклон не должен быть более 5 см на 10 метров длины.

Дренажная система должна выводить воду в придорожный кювет или в специально созданный резервуар.

Особенности монолитного фундамента

Монолитное основание из железобетона является достаточно надежной опорой для строения. Оно способствует распределению нагрузки на большую поверхность, поэтому редко разрушается. Такой тип основания достаточно часто используется на участках с повышенным уровнем грунтовых вод. Монолитное основание хорошо противостоит давлению почвы во время пучения грунта.

Классический монолитный фундамент стоит создавать в случае, если на участке наблюдается сезонное повышение уровня грунтовых вод. Такой вариант основания позволяет построить подвал. Если же дом строится в болотистой местности или около водоема, стоит создавать монолитный фундамент на плавающей подушке.

Фундамент на плавающей подушке

Указанный тип основания создается следующим образом:

Сначала создается котлован. Стоит помнить, что его дно должно располагаться ниже, чем уровень грунтовых вод. Если это условие не будет соблюдено, нижняя часть фундамента будет находиться в условиях повышенной влажности. Это может привести к постепенному разрушению.
После этого на дне размещается геотекстиль. Это необходимо для предотвращения смешивания засыпаемого песка с нижележащим грунтом.
На следующем этапе происходит установка опалубки и засыпка песка. Толщина слоя должна составлять около 20 см. Песок после засыпки необходимо смочить и утрамбовать при помощи виброплит.
Затем на песок насыпается гравий или щебень. Толщина насыпаемого слоя должна быть равна 20 см. После завершения процесса уплотнения песчано-гравиевой подушки необходимо накрыть ее гидроизолирующим материалом. Это нужно для предотвращения попадания воды из цементного состава в грунт.
Далее происходит создание арматурного каркаса. Арматура должна представлять собой единую конструкцию, все элементы которой надежно скреплены между собой. После этого важно проверить надежность созданной конструкции.
На заключительном этапе осуществляется заливка бетона. Важно следить, чтобы во время заливки не образовывались пустоты. Их появление может привести к постепенному разрушению фундамента. Для предотвращения появления пустот следует использовать строительный вибратор. Поверхность смеси после заливки выравнивается при помощи лопаты. Чтобы конструкция была прочной, важно произвести заливку за один раз, не разделяя бетон на слои. Для этого необходимо заказать машину с бетоном, так как самостоятельно замешать большой объем раствора и сразу залить его не получится.

Особенности столбчатого фундамента

Такое основание хорошо противостоит деформации почвы во время замерзания грунтовых вод на участке. Чтобы создать такой фундамент, необходимо просверлить в почве ямы, в которые впоследствии будет установлена арматура. Стенки ям покрываются рубероидом, после чего и происходит заливка бетона. Поверхность высыхающего состава покрывается полиэтиленом. Это необходимо для того, чтобы бетон не растрескался во время высыхания.

Свайный фундамент

Такой тип основания применяется для создания домов в заболоченной местности, а также на участках, которые располагаются в затапливаемой местности. В пример можно привести территории около Санкт-Петербурга, Амстердама и Венеции.

При создании такого фундамента сваи вбиваются или вкручиваются в почву при помощи специального оборудования. Лучше всего для создания основания использовать винтовые стальные сваи, имеющие покрытие из цинка. Во время установки они утрамбовывают землю, что способствует повышению устойчивости опоры.Но стоит помнить, что свайный фундамент не позволяет построить подвал.

Если хочется создать дом с подвалом на территории, где уровень грунтовых вод является высоким, стоит выбирать монолитное основание на плавающей подушке. Такой вариант достаточно надежен и обеспечивает защиту строения от грунтовых вод.

Как сделать плавающий фундамент

Пирог плавающего фундамента состоит из нескольких слоев:

утопленный грунт;
слой утрамбованного песка и гравия;
основание из бетона, представляющее собой монолитную плиту;
пароизоляция;
теплоизолирующий материал;
гидроизоляционный слой;
армированная стяжка из бетона.

Процесс строительства основания состоит из нескольких этапов:

Создание котлована. Его размеры должны соответствовать размерам будущего основания. Глубина котлована зависит от того, на каком расстоянии от поверхности почвы располагаются грунтовые воды. Также на данный параметр влияет уровень промерзания грунта. После создания котлована его дно необходимо тщательно утрамбовать по всему периметру. Стоит помнить, что нельзя оставлять участки, заполненные песком или влагой.
Укладка песчаной подушки. В случае, когда грунтовые воды располагаются слишком близко к поверхности почвы, стоит использовать геотекстиль. Этот материал укладывается по всему периметру созданного котлована. Он позволит предотвратить вымывание материала. Каждый слой песка и щебня должен тщательно утрамбовываться при помощи виброплиты.
Заливка бетона. Для основания дома обычно используется бетон марки М100. Толщина фундамента должна составлять около 10 см.
Укладка гидроизоляционной пленки. Все швы данного материала должны быть запаяны. После выполнения подобных работ необходимо завернуть края пленки для фундамента. Это будет способствовать защите основания и всей конструкции от влаги.

Создание железобетонной конструкции

Для создания фундамента на слой гидроизоляции укладывается армирующая металлическая сетка, после чего происходит заливка бетонного раствора. Для него используется марка бетона М300. После этого необходимо выждать определенное количество времени до полного высыхания и затвердевания бетона.

Если в этом есть необходимость, во время заливки подобного фундамента прокладываются коммуникации. При этом трубы должны проводиться одновременно с заливкой фундамента. Стоит помнить, что заливка должна осуществляться без перерывов. Если не следовать этому правилу, прочность основания будет низкой, и оно может начать разрушаться. Это особенно важно при создании фундамента на суглинистых почвах и на участках с высоким уровнем грунтовых вод.

В некоторых случаях при создании такой конструкции происходит укладка бетонных блоков, которые монтируются в виде опор на основание из бетона. Но такие действия совершаются достаточно редко, так как это увеличивает стоимость работ. При этом прочность такого основания недостаточно велика. При создании сборного фундамента лучше всего заливать столбы бетоном, а затем покрывать их слоем резины, который будет защищать основание от влаги. При учете всех описанных правил создания основания можно сделать надежный фундамент под дом, даже если грунтовые воды расположены близко к поверхности почвы.

Материалы и инструменты

Перед созданием фундамента нужно заранее подготовить все необходимые инструменты и материалы. Для создания монолитного плавающего основания понадобятся:

Инструменты для копки котлована. Перед использованием тяжелой техники важно правильно определить глубину копки. Если рассчитать неверно, фундамент будет подмываться грунтовыми водами.
Песок и гравий
Виброплита. Этот инструмент обязателен, если основание устанавливается на грунте, насыщенном влагой.
Полиэтиленовая пленка, которая необходима для создания гидроизоляционного слоя.
Пароизоляционная мембрана
Утеплитель. Часто при создании монолитного фундамента используются пенопластовые плиты. Этот материал не дает усадки и не подвержен отрицательному воздействию влаги.
Бетонный раствор. Важно правильно подобрать марку бетона, чтобы фундамент не растрескался от нагрузки.
Стальные прутья и вязальная проволока для создания армированного каркаса.

На подготовительном этапе важно проверить наличие всех материалов и инструментов, чтобы не прерывать работу во время заливки бетона.

В некоторых случаях кроме описанных материалов используются бетонные блоки. Стоит помнить, что если на участке повышен уровень грунтовых вод, можно выбрать один из нескольких видов основания для дома, а не зацикливаться на распространенном варианте. К ним относится плавающий фундамент, свайный и сборно-монолитный, для которого необходимы бетонные блоки. Ленточный фундамент на подобных участках не создается, так как он не способствует равномерному распределению влаги, из-за чего и начинает деформироваться.

Фундамент и грунтовые воды близко

При строительстве фундамента для загородного дома стоит учитывать множество климатических и геологических условий: близость грунтовых вод к уровню поверхности земли, склонность грунта к деформации и морозному пучению.

Если грунтовые воды залегают недалеко от поверхности земли и находятся выше уровня промерзания, существует немалый риск затопления подвала, проседания и разрушения всей постройки. Чтобы этого не произошло, необходимо провести на участке дренажные работы и правильно выбрать конструкцию фундамента для вашего дома.

Грунтовые воды залегают недалеко от поверхности земли

Грунтовые воды накапливаются в верхних слоях почвы в результате насыщения осадками либо по причине близкого расположения водоемов. Не следует путать сезонное скопление воды в верхних слоях почвы с постоянными водоносными слоями, расположенными на значительной глубине и снабжающими водой колодцы, ключи и скважины.

схема грунтовых вод

Чтобы определить, на какой глубине пролегают грунтовые воды на территории участка, вы можете выкопать яму глубиной не менее трех метров и защитить ее от осадков. После того как уровень воды в яме установится, определите расстояние между ним и поверхностью земли. Если оно составляет более одного метра, вы можете не беспокоиться о том, что грунтовые воды будут размывать фундамент и подвал. Если же вода близка к поверхности, вам придется учесть это при выборе конструкции фундамента и провести на участке дренажные работы.

Какие проблемы могут возникнуть при строительстве на участках с высоким залеганием грунтовых вод:

затопление подвала дома;
разрыхление и разрушение бетона под воздействием солей, растворенных в грунтовых водах;
появление в подвалах и цоколях грибка и плесени из-за постоянной сырости;
деформация и разрушение стенок фундамента силами морозного пучения, появление трещин в стенах дома;
трудности с озеленением участка, невозможность высадить плодовые деревья;
необходимость проведения грамотных дренажных работ на участке.

Дренажные работы на участках с высоким залеганием грунтовых вод

Цель проведения дренажных работ – понижение грунтовых вод. Самый простой, но при этом весьма затратный вариант – это повышение уровня вашего участка минимум на полметра. Для этого вам придется подсыпать участок сухим песком или грунтом, а затем разровнять бульдозером.

Более бюджетный вариант – создание сети мелиоративных канав по периметру участка. Благодаря тому, что из канавы извлекается грунт, в освободившемся объеме собирается грунтовая вода. Канавы могут выполняться в виде открытых траншей, их дно желательно укрепить глиной и щебнем либо выложить специальными желобами. Также возможно создание канав закрытого типа, которые представляют собой асбоцементные трубы. В их нижней части высверливаются пазы или отверстия, через которые в трубу поступает вода.

схема дренажной системы

При проектировании канав важно учитывать особенности рельефа участка. Если ваш дом будет находиться на склоне, канавы необходимо ориентировать поперек склона, чтобы они не размывались мощными потоками воды во время паводков и ливней. Если ваш участок стоит на равнине, необходимо обеспечить небольшой уклон канавы (не более 5 сантиметров уклона на 10 метров длины).

За пределами участка вода должна стекать в придорожный кювет, а при его отсутствии – в дренажную трубу. В идеале, проектирование дренажной системы дачных и коттеджных поселков должно осуществляться централизованно, но если этого не произошло, рекомендуем вам обратиться к специалистам.

Выбор конструкции фундамента

Монолитный

Монолитный железобетонный фундамент — это достаточно надежный вариант для участков с близким расположением уровня вод по отношению к поверхности, так как обеспечивает равномерное распределение нагрузки по всей своей площади.

Монолитный фундамент

Данная конструкция хорошо противостоит давлению слоев почвы, расширяющихся в процессе морозного пучения.

Для возведения такого фундамента нужно вырыть котлован, заполнить его слоем утрамбованного песка, выполнить монтаж арматурной сетки и опалубки, а затем залить бетон. Поверхность бетона необходимо укрыть полиэтиленовой пленкой для защиты от высыхания и растрескивания, а боковые стенки фундамента покрыть гидроизоляцией на основе битума или рулонных материалов.

Классический вариант монолитного плитного фундамента с битумной гидроизоляцией подходит для местности с непродолжительным сезонным подъемом уровня вод, а также позволяет построить подвал. Если строительство дома ведется в болотистой местности или близко к водоему, рекомендуем вам остановиться на варианте монолитного фундамента на так называемой плавающей подушке.

Фундамент на плавающей подушке

Рассмотрим основные стадии строительства такого фундамента.

Котлован для фундамента должен иметь меньшую глубину, чем уровень, на котором пролегают грунтовые воды. Данное условие необходимо соблюдать для того, чтобы нижняя часть монолитной плиты не находилась в воде.
На дно котлована укладывается геотекстиль или полиэтилен. Непроницаемый материал не позволит песку и гравию, который будет засыпан на следующих этапах строительства, смешаться с нижележащим грунтом.
Устанавливается опалубка, а затем насыпается слой песка не менее 20 см толщиной. Подушка поливается водой с целью уплотнения песка, также желательно использовать специальные устройства (виброплиты).
На подушку насыпается слой щебня или гравия такой же или большей толщины, который не позволит грунтовой воде подняться до нижней части фундамента.
После уплотнения подушек из песка и щебня необходимо покрыть их поверхность и стенки опалубки гидроизолирующим материалом. Это необходимо для того, чтобы вода из цемента (так называемое цементное молоко) не уходила в грунт.
Внутри опалубки монтируется каркас из арматуры и выливается бетон. Важно следить затем, чтобы в толще бетона не образовывались воздушные полости, для этого достаточно прокалывать бетон черенком лопаты. Поверхность бетона нужно выравнивать лопатой или строительным вибратором. Также крайне важно выполнить заливку бетона в один прием, а не послойно, что может снизить прочность конструкции. Для этого желательно заказать машину с бетоном, а не готовить его самостоятельно в бетономешалке.

Фундамент на плавающей подушке

Данная конструкция очень надежна и позволяет построить подвал или цокольный этаж. Иногда приходится вести строительство в условиях, когда в свежевыкопанном неглубоком котловане уже стоит вода. В таком случае вам придется постоянно откачивать ее насосами либо провести на участке грамотные дренажные работы, направленные на понижение уровня вод.

Столбчатый

Такой фундамент хорошо противостоит деформации почвы при замерзании грунтовых вод. В грунте просверливаются ямы, заполняются слоем песка и армируются металлической сеткой и прутьями.

Столбчатый фундамент

Стенки ям покрываются рубероидом или полиэтиленом, далее заливается бетон, его поверхность также укрывается полиэтиленом от высыхания. На застывшее основание укладываются бетонные блоки или куски асбоцементных труб, заполненные утрамбованным пескобетоном. Недостатком данной конструкции является невозможность строительства подвала, а также ограниченная несущая способность.

Свайный

Уже много веков сваи применяются для строительства домов в заболоченной или затапливаемой местности. Хорошим примером тому являются Санкт-Петербург, Амстердам и Венеция. Сваи вкручиваются или вбиваются в почву с помощью специального оборудования. Наилучшим вариантом являются винтовые стальные сваи с цинковым антикоррозионным покрытием, которые утрамбовывают землю в процессе монтажа, что значительно повышает устойчивость опоры.

Свайный фундамент

К сожалению, свайный фундамент не позволяет построить подвальный или цокольный этаж дома. Кроме того, сваи невозможно вбить или вкрутить в скальный грунт, но в таком случае перед вами вряд ли будет стоять проблема защиты от грунтовых вод.

Для строительства дома с подвалом на участке с залегающими близко к поверхности грунтовыми водами рекомендуем выбрать монолитный фундамент на плавающей подушке. Данный вариант стоит немало, но очень надежен и обеспечивает максимальную защиту подвала от воды. Если же вашему дому не требуется ни подвал, ни цокольный этаж, вы можете выбрать более экономичную свайную конструкцию, которая подходит даже для заболоченной или подтапливаемой местности.

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.

0 0 голос

Рейтинг статьи

Как быстро вода может повредить фундамент

Каждый элемент конструкции вашего дома в конечном итоге зависит от неповрежденной Фонд. Поврежденный или изношенный фундамент подрывает устойчивость и прочность всего дома. Что еще хуже, постоянное исправление может быть чрезвычайно дорого — основная причина, по которой дефектный фундамент часто нарушитель сделки, когда дом выставлен на продажу. Как ни странно, одна из самых больших угроз целостности этой твердой бетонной конструкции, поддерживающей ваш дом. просто вода.

Хроническое воздействие воды разрушает бетонные основания, а также подрывает почва, поддерживающая его. Вот несколько способов сохранить воду и фундамент разделены и избежать дорогостоящих последствий.

Управление дренажем

Выровняйте ландшафт так, чтобы вода стекала с фундамента. Склон вдали от дом должен уменьшиться как минимум на 6 дюймов на расстоянии 10 футов. Для лучшего результатов, создайте уклон с уклоном, используя плотный грунт, такой как глина, несущая вода, вместо того, чтобы впитывать ее.

Если дренаж путем сортировки не подходит, подумайте о том, чтобы добавить дренажный дренаж вокруг периметр фундамента. Установлен в траншеи с гравием около двух футов глубокая перфорированная пластиковая труба отводит скапливающиеся грунтовые воды от дом в более глубокую часть двора.

Обслуживание желобов

Забитые, переполненные желоба забивают воду глубоко в почву. прилегает к фундаменту во время сильного дождя. Хроническая влага из-за насыщенных грунт проникает в поры цементного фундамента, а также просачивается сквозь трещины и щели, вызывающие постоянное ухудшение состояния.Держите желоба свободными и удлините водосточные трубы для сброса воды не менее чем на три фута (чем больше, тем лучше) из дома.

Устранение проблем с водопроводом

Линии водоснабжения часто проходят под плиточным фундаментом дом. Незаметная утечка из этих труб может привести к эрозии поддерживающего грунта, вызывая фундамент сместиться и потрескаться. Если есть подозрение на скрытую утечку водопровода из-за необъяснимое увеличение счета за воду или другие признаки, проверьте квалифицированный сантехник.

I Установить отстойник

В некоторых регионах постоянное повышение давления естественных грунтовых вод под фундаментом вызывает износ и просачивание. Отстойник, устанавливаемый в фундамент или цокольный этаж снижает давление, собирая воду и автоматически перекачивая ее на улицу.

Как избежать повреждения домов грунтовыми водами: средства правовой защиты для домовладельцев

Подземные воды наводнение может вызвать множество проблем для домовладельцев.Структурные повреждение, резервное копирование канализационной системы и поврежденное оборудование — три самых печальных последствий. К счастью, есть некоторые средства правовой защиты. Они различаются по объему, расходам и результатам, просто поскольку домовладельцы различаются по своим ожиданиям и возможностям.

Звук совет должен быть вашим первым приоритетом при наводнении грунтовых вод это проблема.Опыт может быть получен из самых разных источников.

Местный ресурсы включают ваше местное отделение управления чрезвычайными ситуациями, строительные инспекторы, страховые агенты (при наличии соответствующих страхование), окружные агенты по расширению и строители жилья Ассоциация. У всех есть доступ к технической помощи, публикациям и возможные источники финансовой помощи.
Финансовый помощь может быть предоставлена через вашу местную службу экстренной помощи. правительственный офис. Это также может включать временное жилье. и кризисное консультирование.

Гранты и ссуды под низкие проценты могут быть доступны в случае региональных бедствия.
Проверить со своим страховым агентом, чтобы определить, страховка покрывает любой из повреждений.Подземные воды, поверхностные Ущерб, причиненный водой и наводнением, обычно не покрывается страхование домовладельца. У вашего агента может быть водитель для затопления грунтовых вод. Дома, расположенные в поймах рек подвержены затоплению поверхностных вод, имеют право на федеральные страхование от наводнения.

Подрядчики может помочь вам определить характер и степень вашего повреждений и какие варианты исправления подходят для ваша ситуация.

А подрядчик по гидроизоляции может решить проблему если вам просто нужно остановить мелкие неприятности флудом.
А генеральный подрядчик может понадобиться при наличии повреждений к вашему дому и нуждаются в более существенном ремонте и исправлении меры. Генеральные подрядчики могут организовать услуги различных специалистов.(См. Информационный бюллетень «Наем Подрядчик после стихийного бедствия », для получения дополнительной информации.)

Серьезность и частота затопления грунтовых вод отчасти будет определять лучшее решение. Следующие варианты параллельного увеличения степень затопления грунтовых вод:

Подъем техника, мебель и сантехника. В случаях, когда грунтовые воды наводнение — это незначительное неудобство, которое сводится к немного большему чем мокрые стены и небольшие ручейки по цокольному этажу в сток решения могут включать:

Подъем или блокирование техники, мебели и других предметов, которые может быть поврежден прямым контактом с водой на увеличенное время;
Установка фальшпол над цокольной плитой.Это позволяет воде слить под фальшполом в канализацию или отстойник.
Установка система поверхностного водоотвода по периметру Подвальный этаж. Этот метод отводит воду от стен в слив или отстойник для снятия.
Разгрузка давление воды на стены и пол.Некоторая форма дренажа необходим при возникновении трещин из-за водяное давление.
Если в подвале или фундаменте еще нет дренажа плитка установлена, рассмотреть возможность выемки наружной части дома для гидроизоляции стен и установки мытого камня (щебня) и сливной плитки.Слить плитку можно отвести воду от дома, если есть уклон, или разместить систему отстойного насоса, как указано ниже.
Внутренний дренаж — другой вариант, если земляные работы невозможны или удобно. Установлен мытый камень и водосточная плитка. по внутреннему периметру цокольного этажа. Для этого требуется установка черного пола и рытье траншеи.

Поддон насосы — необходимая часть внутренней дренажной системы если внутренняя плитка не может быть соединена с внешней плиткой который будет стекать из дома. Аналогично отстойники может быть необходимой частью систем наружной водосточной плитки, если вода не вытекает из дома естественным путем.
Наполнение подвал.Этот вариант позволяет устранить грунтовые воды. проблема, но компромисс — потеря полноценного подвала. Если уровень грунтовых вод в подвале составляет всего 1 или 2 фута, один вариант — залить новый пол на более высоком уровне, оставив место для обхода в подвале. Оригинальный пол необходимо сначала сломать, чтобы давление воды могло быть с облегчением.Заливается грязь и заливается новый пол. Также рекомендуется дренаж под новый пол. В большем В тяжелых случаях подвал может потребоваться полностью отказаться.
Восстановление септические системы и колодцы. Если в септических системах и колодцах есть были скомпрометированы, системы должны быть восстановлены после современные правила для площадей с высоким уровнем грунтовых вод.Может добавляются расходы, связанные с закрытием или удалением порций существующих систем, которые вышли из строя.
Повышение или переезд дома. Это самый дорогой вариант. Это лучшее долгосрочное решение, когда целостность здания находится под угрозой, и коммунальные услуги должны быть отключены. В некоторых случаях, это может быть единственный разумный вариант избежать собственности повреждения и снижение стоимости имущества.

Дополнительные ресурсы:

Ваш окружной офис, офис местного управления по чрезвычайным ситуациям, строительные инспекторы, страховые агенты (если у вас есть соответствующая страховка), Ассоциация строителей жилья, Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям

Публикации по теме:

Публикации UW-Extension-

«Удаление грунтовых вод из подвала существующего дома», декабрь 1993 г .;

«Наем подрядчика после стихийного бедствия», декабрь 1993 г.

«Ремонт вашего затопленного дома», Американский Красный Крест / Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям, 1992.

«Модернизация жилых домов, подверженных наводнениям», Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям, 1986.

Информация об отказе от ответственности и воспроизведении: Информация в NASD не представляет политику NIOSH. Информация включена в NASD появляется с разрешения автора и / или правообладателя.Более

Влияние дренажа воды на фундамент в Сан-Антонио

Если вода не сливается должным образом вокруг вашего дома, это может нанести ущерб вашему фундаменту. Плохой отвод воды, например, когда вода течет к дому, а не от него, может серьезно повредить фундамент и поставить под угрозу его структурную целостность. Чтобы исправить такие проблемы с фундаментом, необходим специалист по ремонту фундамента, потому что самостоятельное выполнение этого может привести к дорогостоящему ремонту в будущем.

Вот как неправильный отвод воды может повлиять на ваш фундамент.

Расширение почвы

Сезонное набухание и усыхание обширных почв, таких как глинистая почва, обнаруженная в некоторых частях района Сан-Антонио, является наиболее частой причиной движения фундамента. В более влажные месяцы почва набухает с увеличением влажности, что поднимает фундамент. Затем в более засушливые месяцы почва снова сжимается, и фундамент оседает.

Если вода вокруг дома не отводится должным образом, некоторые участки почвы могут набухать больше, чем другие, и, следовательно, некоторые участки могут высыхать быстрее, чем другие.Это плохая новость для фонда. Растрескивание может начаться из-за несбалансированной почвы внизу, так как одна часть фундамента становится более опорной, чем другая.

Эрозия почвы

Со временем почва вокруг дома может размываться. Сток с крыш, приземляющийся слишком близко к дому, может начать размывать почву вокруг его фундамента. Это может привести к повреждению и перемещению фундамента, поскольку почва станет менее устойчивой.

Забитые желоба также могут способствовать эрозии почвы, если вода переливается и скапливается вокруг фундамента дома.Неправильный угол наклона водосточной трубы тоже может усугубить проблему.

Подземные воды

Не всегда прямая дождевая вода может вызвать проблемы с фундаментом. Подземные воды могут просачиваться через почву в участки, которые повреждают фундамент дома, если скопление воды происходит слишком близко к периметру дома. Соответствующий отвод воды может предотвратить это.

Контрольные знаки

Если вы заметите постоянную сырость в доме, на фундамент вашего дома может повлиять неправильный слив воды.Повреждения стен, такие как крошка штукатурки, отслоение краски или гниение дерева, также могут появиться, если проблема не будет устранена.

Трещины и наклон в доме также являются симптомами плохого дренажа воды вокруг фундамента. Когда пол провисает, а окна или двери, которые когда-то работали плавно, начинают застревать, это может означать движение в фундаменте.

В ситуациях, когда вода продолжает разрушать фундамент дома, сам дом может начать тонуть или, что еще хуже, разрушаться.Поэтому важно, чтобы вода в доме отводилась должным образом, и зачем нужна помощь специалиста, если этого не происходит.

Получение помощи

Обслуживая район Сан-Антонио, наши специалисты по ремонту фундамента могут помочь исправить различные проблемы с фундаментом, а также убедиться, что вода правильно стекает вокруг вашего фундамента. Мы также предлагаем бесплатные оценки, поэтому позвоните нам по телефону (210) 485-1995, если вы подозреваете какие-либо проблемы с фундаментом или канализацией.

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

Для изучения проекта незавершенного колодца 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 оседания грунта из-за осушения в котловане, котловане открытого типа для станции метро на линии метро Chengdu Metro 6; Между тем, в данной статье объектом исследования также рассматриваются типичные песчано-галечные толщи почв.Во-первых, новая методика проектирования добычи подземных вод в карьерном котловане представлена и применена 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. Программное обеспечение конечных разностей FLAC ^3D используется для моделирования процесса отбора подземных вод в котлован, а также выполняется моделирование отбора грунтовых 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, и 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 для практического проектирования и могут быть использованы для руководства проектированием и строительством системы добычи подземных вод в котловане с использованием метода карьера в песчано-галечных слоях грунта.

1. Введение

С быстрым развитием экономики строительство городов заметно 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 выемке 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 во весь водоносный горизонт, а проникают на определенную глубину в водоносный горизонт и сочетают в себе конструкцию добычи подземных вод в котловане для формирования метода очистки подземных вод для внутреннего опускания воды и внешней остановки воды.При отборе 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 пополняться водоносным горизонтом за пределами котлована. В это время отбор грунтовых вод в котлован приведет к ряду проблем, таких как проседание грунта, деформация опорной конструкции 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. в идеале течь ниже котлована. Расчетная схема отбора подземных вод в карьер котлована показана 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 этой модели. Xu et al. [4] исследовали инженерную геологию и гидрогеологию, связанные с осушением фундамента, и обсудили текущее состояние работ по осушению фундамента, приводящих к оседанию грунта 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 по горизонтали между ними. отсечная стенка и насосные колодцы.Чтобы проанализировать влияние наслоения, механических параметров и взаимосвязи между осадками грунта и просадками, Pujades et al. В [6] была принята радиально-симметричная концептуальная модель и проведено несколько гидромеханических симуляций 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 на месторождении одиночных и групповых 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 по наблюдению 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 проседания 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 обезвоживанию 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 аналогичных проектов в аналогичных геологических условиях.
2. Устройство 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 перпендикулярна 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 его вертикальный, 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 водяного напора 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 внутрь 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 можно рассчитать 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; и 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; A ₀ — площадь котлована, м ²; h ′ — напор воды внизу центральной оси ограждающей конструкции, м; l — длина водозаборной части водоотливного колодца, м.②Конструкция корпуса и нижняя граница являются непроницаемыми слоями. В соответствии с условиями эксперимента по фильтрации по Дарси, распределение поля фильтрации на рисунке 3 упрощено до одномерного распределения поля потока, как показано на рисунке 4.

То есть в предположении, что грунтовые воды в карьерах -мерно течет в круглой стеклянной трубке и удовлетворяет закону потока Дарси, приток воды в котлован Q ₁ теоретически рассчитывается следующим образом: где h обозначает высоту напора воды в котловане после осушения, м; л ₁ — депрессия грунтовых вод в котловане, м; l ₂ — расстояние от уровня грунтовых вод до низа ограждающей конструкции после осушения в котловане, м; l ₃ — расстояние от низа ограждающей конструкции до непроницаемого слоя, м; и A , и L относятся к площади поперечного сечения фильтрационного поля, м ², общему объему фильтрации, м ³, и среднему пути фильтрации, м, соответственно.
Одновременное решение получается из уравнений (1) — (11), а затем получается следующее уравнение:
Что касается реального карьера, то из уравнения (12) видно, что существует только одна неизвестная переменная. в уравнении (12), то есть h ′, напор воды на дне центральной оси ограждающей конструкции внутри приямка. Этот напор воды в нижней части центральной оси ограждающей конструкции внутри котлована может быть получен итеративно, так что радиус влияния обезвоживания в котловане и приток воды в котлован также может быть получен.
2.2. Расчет обезвоживания котлована в многослойном грунте при гидроизоляции ограждающей конструкции
Для расчета водопритока в котлован с учетом гидроизоляционного эффекта ограждающей конструкции в геологических условиях многослойного грунта для расчета принят метод расчета стратификации. водоприток каждого слоя почвы отдельно, и выполняется алгебраический расчет, чтобы получить общий приток воды в карьер.Вообще говоря, в настоящих котлованах много слоев грунта. Использование этого метода очень громоздко и требует много времени. Поэтому геологические условия многослойных грунтов упрощаются до единого пласта, а коэффициент проницаемости усредняется для расчета. Для иллюстрации этого метода используются три слоя почвы, как показано на рисунке 5.

Коэффициент проницаемости рассчитывается следующим образом: где, и обозначают толщину трех слоев почвы, соответственно, м, и,, и обозначают коэффициенты проницаемости, соответствующие трем слоям грунта, м / сут.
2.3. Теоретический расчет обезвоживания
В реальном проекте средний коэффициент проницаемости многослойных грунтов сначала получается в соответствии с уравнением (13), а затем с помощью уравнения (12) инженерные параметры заменяются и упрощаются для получения трансцендентного уравнения о ч ′. Это уравнение может быть решено только с помощью компьютера, поэтому оно решается с помощью Matlab с использованием дихотомии. Путем ввода программы в Matlab можно получить напор h ′ в нижней части центральной оси ограждающей конструкции, а затем как глубину опускания уровня воды в точке колодца, так и радиус воздействия R от Затем можно получить фреатический водоносный горизонт в котловане.
Из уравнений (8) — (11) уравнение для расчета притока воды Q ₁ в карьер выводится следующим образом:
Приток воды отдельной скважины рассчитывается следующим образом [18]: где q ₀ — водоприток отдельной скважины, м ³ / сут; r _s — радиус фильтра, м; l — длина входной части фильтра, м; и k обозначает коэффициент проницаемости водоносного горизонта, м / сут.
Количество водопонижающих колодцев рассчитывается следующим образом: в соответствии с Техническим кодексом Китая по контролю подземных вод в строительстве и муниципальном строительстве (JGJ / T 111-2016) [19], если уровень безопасности котлована под фундамент оценивается как в Уровне I и сложность котлована под фундамент оценивается как сложная, и тогда расчетный коэффициент ε в уравнении (16) принимает значение 1,2. Количество точек скважины получается из следующего уравнения: где обозначает расстояние между точками скважины, м; представляет собой окружность котлована, м; и n означает количество точек скважины.
Таким образом, расположение точек водопонижающих колодцев в котловане под фундамент можно получить из предыдущих уравнений.
3. Практический пример обезвоживания котлована
3.1. Инженерный фон
Этот документ основан на глубоком котловане станции метро на линии 6 метро Chengdu. Станция представляет собой подземную трехэтажную станцию-платформу на острове; его восточная сторона вплотную примыкает к торговому магазину, выходящему на улицу, который имеет 2-3 этажа кирпично-бетонной конструкции.Кроме того, с восточной стороны проложен туннель для силового кабеля 220 кВ, построенный традиционным методом добычи. Туннель силового кабеля находится на расстоянии 1,4 м от боковой стены станции. Западная сторона станции метро вплотную приближается к частным домам и общественным магазинам на поверхности земли, а внешний край магазина на западной стороне находится на расстоянии минимум 1,7 м от котлована. Станция представляет собой островную платформу шириной 13,0 м и стандартной шириной 22 в поперечном сечении.5 м, а его общая длина составляет 242,9 м по правой стороне и 222,1 м по левой стороне. Глубина грунта на его крыше составляет около 3,98 м, а глубина дна — около 26,64 м. Станция и окружающая ее среда показаны на Рисунке 6. В соответствии с гидрогеологическими условиями для этого проекта, на участке есть два типа подземных вод: один — это вода в слое обратной засыпки над слоем глины, а другой — это вода. поровая вода в четвертичном песчано-галечном слое.Первичное геотехническое исследование показало, что стабильный уровень грунтовых вод, измеренный на участке, составлял 5,00–6,40 м в октябре 2015 года, а подробное исследование показало, что в октябре 2016 года он составлял 5,40–6,70 м. Очевидно, есть небольшая разница в двух результатах по воде. таблицы, поэтому уровень воды на участке основан на результатах детального инженерно-геологического исследования. Геотехнические свойства участка и их распределение также показаны в Таблице 1.

,4 2.55 × 10 ⁻² 9035
Последовательность пластов Название пласта Толщина пласта (м) (м) Коэффициент проницаемости грунта (см · с ⁻¹) Модуль сжатия (× 10 ⁴ кПа)
① Разное заполнение 0354 8∼1,6 1,18 1,45 × 10 ⁻³ 2,8
② Глина илистая 0,5∼2,3 1,17 5,79 × 10 ⁻⁵ ③ Глинистый ил 0,5∼1,2 0,73 1,74 × 10 ⁻⁴ 5,75
④ Песок мелкий 0,6∼3,6
7 — 3,4 3
5
⑤ Песок средний 0.3∼1,5 0,69 1,16 × 10 ⁻² 5,5
⑥ Слой рыхлой гальки 1∼1,6 1,3 2,55 × 10
⑦ Слабоплотный галечный слой 1∼7,4 4,62 2,55 × 10 ⁻² 23
⑧ Галечный слой средней плотности 1,4 32
⑨ Слой уплотненной гальки Не просверлен Не просверлен 2,55 × 10 ⁻² 43
3.2. Проектирование точек водоотливных колодцев
Поскольку станция метро с двух сторон расположена близко к магазинам и зданиям, а подземные трубопроводы плотно уложены в туннеле для силового кабеля и муниципальной канализации, других свободных мест для установки водоотливных колодцев за пределами территории нет. котлован.Поэтому, чтобы избежать воздействия осушения на окружающую среду, скважины используются до нижнего уровня грунтовых вод внутри котлована до его выемки.
Подземные воды строительной площадки относятся к четвертичным, существующим в песчано-галечных поровых фреатических горизонтах. Толщина фреатического водоносного горизонта менее 30 м, а нижний этаж станции находится в уплотненном слое гальки. Целью обезвоживания является понижение уровня грунтовых вод в котловане на 1 м ниже его дна, чтобы нормальное строительство станции метро могло осуществляться без грунтовых вод.Глубина котлована под фундамент станции составляет 225 м, ширина — 24 м при соотношении длины к ширине 9,375 <20. Глубина котлована около 26,64 м. Для удобства расчета установлено 27 м. Диаметр водоотливного колодца составляет 600 мм, а забой колодца на 3,5 м ниже, чем у станции. Длина фильтрующей трубы 2 м. Расстояние от низа фильтрующей трубы до водонепроницаемого слоя составляет 2 м, а устойчивым уровнем грунтовых вод считается 6 м.
Из теоретического проектирования и расчетов Раздела 2 известно, что вокруг котлована необходимо проложить 17 точек колодцев. Ссылаясь на Китайский технический кодекс по контролю подземных вод в строительстве и муниципальном строительстве (JGJ / T 111-2016) [19] и учитывая идеальную ситуацию, в которой скважины можно легко пробурить вокруг карьера, водоотливные колодцы располагаются в такое же расстояние по котловану. После того, как колодец установлен в центре котлована, остальные 16 колодцев устанавливаются равномерно по внутреннему краю котлована.Поскольку это длинный и узкий котлован открытого типа, колодцы можно размещать по внутреннему краю длинной стороны котлована, а расстояние между ними составляет около 25 м. Конкретное расположение скважин внутри котлована показано на Рисунке 7.

3.3. Сравнение расчетов с учетом и без учета водонепроницаемости конструкции ограждения
В соответствии с Китайским техническим кодексом по контролю грунтовых вод в строительстве и муниципальном строительстве [18], если групповые колодцы упростить до больших, общий приток воды из точки незавершенных скважин в фреатическом водоносном горизонте, рассчитанные с использованием уравнений (3) и (4), заменяются следующим уравнением:
Параметры в уравнении (18) такие же, как и в формулах, указанных выше.Если гидроизоляционный эффект ограждающей конструкции не учитывается, то глубина уровня воды, пониженная точками колодцев, выражается ниже:
Подставляя вышеупомянутые технические данные в уравнения (3) и (16) — (18), соответственно, получаем видно, что приток воды из непокрытой скважины Q ₃ в котлован — это радиус влияния котлована R ‘is, а количество скважин n ‘ определенно получается согласно
. точка колодца устанавливается в центре котлована, остальные 22 точки затем могут быть равномерно установлены на краю котлована.Поскольку это длинный и узкий котлован, то точки колодцев расположены равномерно по краю длинной стороны L котлована, а расстояние между ними D ′ составляет
По сравнению с гидроизоляционным эффектом конструкция ограждения, приток воды в котлован — это время обычного алгоритма, предложенного в Китайской спецификации, а радиус воздействия обезвоживания — время обычного алгоритма в Спецификации. Количество точек скважины — это время обычного алгоритма в Спецификации, а расстояние между ними — время обычного алгоритма в Спецификации.Для сравнения: если ограждающая конструкция котлована используется в качестве водонепроницаемой завесы, то при расчете притока воды внутрь котлована открытым способом не следует игнорировать гидроизоляционный эффект ограждающей конструкции.
3.4. Расположение точек мониторинга оседания грунта
Для проведения дальнейшего анализа проседания грунта, вызванного обезвоживанием котлована, проводится мониторинг проседания грунта в типичных местах вокруг котлована.Пункты наблюдения за просадками грунта устанавливаются в соответствии с фактическим состоянием котлована под фундамент. В реальном проекте точки наблюдения за просадками грунта расположены вокруг котлована. Из соображений симметрии и удобства измерения выбраны шесть точек по средней линии длинной стороны котлована, а это 16-6, 16-5, 16-4, 16-3, 16-2, и 16-1 соответственно; расстояние между точками колодца и стенкой карьера устанавливается в пределах 8 м, 12 м, 16 м, 20 м, 24 м и 28 м соответственно.Точки мониторинга показаны на Рисунке 8, они расположены на центральной оси краевой линии карьера. Поэтапное обезвоживание выполняется в реальном проекте, и глубина обезвоживания для каждого шага установлена на 6 м, 5 м, 5 м и 6 м соответственно, а общий шаг составляет 22 м.

4. Теоретический расчет проседания грунта, вызванного обезвоживанием котлована
4.1. Нормативный расчет просадки грунта в результате обезвоживания котлована
4.1.1. Предположение Дюпюи и вывод кривой водоотливной воронки
При обезвоживании котлована определенно образуется падающая кривая воронки вокруг котлована, и грунтовые воды могут течь в водоотводный колодец внутри котлована. Французский ученый Дюпюи первым изучил устойчивый поток в скважине, выдвинул предположение Дюпюи и построил кривую водоотводящей воронки. Гипотеза рассматривает цилиндрический однородный фреатический водоносный горизонт с изотропной и горизонтальной гидроизоляцией нижнего этажа, фиксированным напором воды за пределами водоносного горизонта, полностью откачивающей скважиной в центре, без подпитки и испарения вертикальной инфильтрации и устойчивой фильтрации, подчиняющейся линейному закону [20 ].Место водоотливного колодца может образовывать кривую водоотводящей воронки вокруг него. Подземные воды поступают в скважину через определенное время, и кривая обезвоживания может перейти в устойчивое состояние. Предполагая, что обезвоживание в точке скважины представляет собой стабильный поток фреатической скважины без эффекта групповой скважины, центр забоя скважины устанавливается в качестве исходной точки, а абсцисса устанавливается в положительное значение оси x , как показано на рисунке. 9.

Согласно предположению Дюпюи, уравнение потока воды стабильной фреатической скважины получается ниже [20]:
Если мы разделим переменную в уравнении (24) и возьмем любую точку на кривой водоотводящей воронки, тогда следующие уравнения получаются путем интегрирования уравнения от точки до его границы: и затем,
Если граничное условие удовлетворяется и подстановка уравнения (27) в уравнение (26), то получается следующее уравнение:
Решение одновременной уравнения (26) и (28) используются для получения следующего уравнения кривой водоотводящей воронки для точки скважины: где обозначает радиус скважины, м; представляет собой длину входной части фильтрующего патрубка, м; обозначает радиус воздействия, м; представляет собой высоту от забоя скважины до начального уровня грунтовых вод, м; — коэффициент проницаемости водоносного горизонта, м / сут; — боковая площадь водопонижающего колодца, м ²; обозначает гидравлический градиент поля фильтрации грунтовых вод; — дебит скважинной воды, м ³ / сут; и означает расстояние между дном колодца и водонепроницаемым слоем, м.Остальные символы показаны на рисунке 9.
4.1.2. Проседание грунта в любой точке за пределами котлована
В настоящее время расчет проседания грунта вокруг котлована после осушения обычно выполняется с использованием метода суммирования стратификации, приведенного в Технических условиях для удержания и защиты земляных работ фундамента здания (JGJ 120 -2012) [18]. Просадку грунта можно рассчитать, суммируя сжатие каждого слоя грунта.Во-первых, мы можем рассчитать дополнительное эффективное напряжение, вызванное обезвоживанием, а затем рассчитать просадку грунта, используя расчет напряжения: (1) Когда слой почвы под номером i находится выше начального уровня грунтовых вод, эффективное напряжение равно (2) Если Слой почвы под номером i расположен между уровнем грунтовых вод после обезвоживания и начальным уровнем грунтовых вод, тогда эффективное напряжение равно (3) Когда слой почвы под номером i находится ниже уровня грунтовых вод после обезвоживания, эффективное напряжение составляет
Сжатие почвы, вызванное обезвоживанием, выглядит следующим образом: где — объемная плотность воды, кН / м ³; обозначает расстояние по вертикали от середины слоя почвы и до начального уровня грунтовых вод, м; и представляет собой расчетный коэффициент, он должен быть основан на анализе просачивания грунтовых вод.Если данные анализа недоступны, их ценность должна основываться на местном инженерном опыте; относится к глубине понижения уровня грунтовых вод, соответствующей расчетному профилю, м; обозначает сжатие грунта в расчетном профиле, м; и означает эмпирический расчет коэффициента просадки на основе местного инженерного опыта. Если опыт недоступен, значение устанавливается равным 1; обозначает среднее дополнительное напряжение слоя почвы и под поверхностью земли, вызванное осушением, кПа; означает толщину почвенного слоя и , м; и обозначает модуль сжатия грунтового слоя и , кПа.
4.2. Расчет оседания грунта, вызванного обезвоживанием котлована под действием силы просачивания
Перекачка и осушение водоотливной скважины вызовет изменение подземного фильтрационного поля, что приведет к возникновению нового фильтрационного поля и изменению поля напряжений вокруг колодец. Следовательно, сила фильтрации является основной причиной уплотнения и оседания почвы. Просачивание грунтовых вод вызывает рассеяние давления поровой воды, что приводит к увеличению эффективного напряжения.То есть в почве создается дополнительное напряжение, направление которого вертикально вниз; кроме того, он производит горизонтальную составляющую. Деформация может быть вызвана действием фильтрационной силы. Дополнительное напряжение, а именно вертикальная составляющая фильтрационной силы, вызовет просадку грунта [21]. Горизонтальная составляющая фильтрационной силы вызовет боковую деформацию почвы. Согласно ссылке [22], направление фильтрации любого водяного напора в любой точке касается фреатической поверхности в этой точке, указывая на ось скважины, как показано на рисунке 10.

Ву и Чжу [22] провели соответствующие исследования и предложили новый алгоритм проседания грунта, вызванного фильтрационной силой. Ян и Чжао [23] также использовали этот метод для расчета просадки грунта. В этом разделе извлечены уроки из их исследований для обсуждения обезвоживания в карьерном котловане станции метро на линии 6 метро Chengdu.
Пласт разделен на три части: зона сухой почвы, зона обезвоживания и зона насыщения. Зона сухой почвы всегда находится выше уровня грунтовых вод до и после обезвоживания, что не содержит грунтовых вод и силы фильтрации во время обезвоживания.Таким образом, в этой зоне не возникает дополнительных напряжений, а величина оседания, вызванная обезвоживанием, равна 0. Два других слоя — это и, соответственно, как показано на рисунке 10. Слой почвы в процессе обезвоживания осушается. Зона всегда находится ниже уровня грунтовых вод и насыщена. На этом участке проседание грунта в обезвоженной и насыщенной зонах рассчитывается отдельно. Силы фильтрации в этих двух областях имеют горизонтальные составляющие, как показано на Рисунке 10.
Предполагая, что напор воды, сохраняющий расстояние от себя до оси скважины, имеет вид, показанный на Рисунке 10, в соответствии с уравнением кривой осушающей воронки ( 29) в разделе 4.1 получена высота падающей воронки. Направление фильтрационной силы фактически находится в векторе прямой линии на кривой, которая проходит через точку, касается ниспадающей кривой воронки и указывает на колодец. Чтобы определить наклон прямой, следующее уравнение получается путем выполнения производной уравнения (29) в точке.
Уравнение линии, проходящей через точку и касательной к кривой после того, как обезвоживание становится стабильным, принимается равным
Наклон уравнения равен
Согласно преобразованию тригонометрической функции,
Затем следующее получается уравнение:
Таким образом, вертикальная составляющая дополнительного давления окружающего пласта, вызванного обезвоживанием в котловане, выражается следующим образом: где Δ P _x обозначает горизонтальную составляющую фильтрационной силы, Δ P _y обозначает вертикальную составляющую фильтрационной силы, а Δ P представляет собой фильтрующую силу.
Угол в уравнении (39) обозначает угол между горизонтальной составляющей дополнительного давления и дополнительным давлением, вызванным обезвоживанием в котловане.
На основании уравнений (30) — (33) дополнительные напряжения в зоне обезвоживания и зоне насыщения рассчитываются отдельно. Переписывание выполняется на основе уравнения (34), которое определяет просадку грунта, вызванную обезвоживанием в котловане, с учетом действия фильтрационной силы.Формула после переписывания выглядит следующим образом:
Подстановка уравнения (34) в уравнение (40) дает следующее уравнение:
Если проседание грунта и соответствующее обезвоженной и насыщенной зонам вычисляются отдельно, то общее проседание грунта равно получено и проиллюстрировано следующим уравнением: где символы показаны в разделе 4.1.
5. Численное моделирование
В связи с быстрым развитием городского строительства, строятся различные инфраструктуры, такие как станция метро, высокоскоростной железнодорожный туннель, подземная автостоянка и подвал, особенно строительство котлованов глубокого заложения.Геологические условия в котловане различаются, а окружающая среда после строительства становится все более сложной. Теоретический анализ и эмпирические методы расчета больше не подходят для практических проектов. В настоящее время реальные проекты, как правило, создаются раньше теоретических исследований, а методы численного моделирования обеспечивают эффективный подход для проектирования и строительства практического котлована. Хотя метод численного моделирования не предлагался в течение очень долгого времени, до сих пор он стал наиболее распространенным методом, используемым в структурном анализе и расчетах.Многие ученые [24–31] также использовали FLAC ^3D для проведения анализа гидродинамической связи при обезвоживании котлована. Программное обеспечение конечных разностей FLAC ^3D также используется в этой статье для выполнения трехмерного численного моделирования всего процесса изменения окружающей среды, вызванного обезвоживанием карьера в котловане станции метро на линии 6 метро Chengdu. результаты сравниваются с результатами, полученными в результате теоретических расчетов и мониторинга на месте, которые используются для дальнейшего изучения проседания окружающей почвы из-за обезвоживания в карьерном котловане.
5.1. Физико-механические параметры
В соответствии с геологическими свойствами фактического проекта параметры расчета получены и показаны в таблице 2.
9035
Название пласта Модуль деформации E (МПа) Коэффициент Пуассона Плотность (г / см ³) Коэффициент проницаемости (м / д)
Разное заполнение 2 0.35 1,8 1,25
Илистая глина 4 0,29 1,96 0,05
Глинистый ил 4 0,30354
4 0,28 1,85 3
Песок средний 4,0 0,26 1,9 10
0 Слой рыхлой гальки 1834925 2 22
Слабоуплотненный галечный слой 20 0,23 2,1 22
Средний сконденсированный
4 28 Слой уплотненной гальки 38 0,17 2,3 22
5.2. Создание трехмерной модели и начального баланса напряжений
На основе инженерно-геологических и гидрологических условий создается трехмерная стратиграфическая модель.Из геологического разреза участка (рисунки 11 и 12) видно, что каждый из слоев почвы почти горизонтален и почти параллелен друг другу. Итак, чтобы установить модель и удобно провести расчет [26], геологические слои в модели упрощены. Котлован и колодцы устраиваются в стратиграфической модели по схеме осушения. Согласно принципу Сен-Венана в упругой механике, чтобы исключить граничное влияние котлована на результаты расчетов, расчетная модель расширена до 3 ~ 5-кратной глубины котлована от периферии котлована на самолет.Задана глубина до непроницаемой границы раздела, а вся расчетная область находится в объеме 420 м × 198 м × 72 м. Что касается геотехнического картирования и геологических свойств, модель разделена на 9 пластов, а обобщенный коэффициент проницаемости и толщина пласта показаны в таблице 1.

В соответствии с распределением пластов и начальными условиями область расчета разделена на сетки с учетом точек мониторинга, водоотливных колодцев и перегородки с учетом геологических изысканий.При построении сетки локально уточняется сетка расчетной области; Кроме того, решетки вокруг котлована также усовершенствованы, но решетки далеко от котлована имеют разреженные сетки, учитывая принцип Сен-Венана [26]. Таким образом, вся модель затем делится на 42 слоя, 78 строк, 300 столбцов и всего 982 800 элементов, и созданная трехмерная модель показана на рисунке 13.
После настройки трехмерной модели начальное напряжение Сначала необходимо применить баланс, а также применить соответствующие граничные условия фильтрации и смещения.Нормальное смещение и смещение дна четырех боковых стенок и дна модели ограничены, а также ограничено горизонтальное смещение стенки водопонижающей скважины. Нижняя фильтрующая труба водоотливной скважины относится к границе фильтрации, что достигается приложением порового давления воды. После численного моделирования давление поровой воды исходного равновесия показано на рисунке 14. Давление поровой воды в исходном состоянии равномерно применяется к пластам.
5.3. Численное моделирование взаимодействия жидкости и твердого тела при оседании грунта, вызванном обезвоживанием котлована под фундамент
После первоначального равновесия численной модели влияние отдельной скважины и групповых скважин сначала было выполнено отдельно. Поэтапное обезвоживание проводилось в условиях одиночной и групповой скважин отдельно без учета выемки грунта. Проанализированы рассчитанные изограммы осушения на всех уровнях и проседания точек мониторинга.
5.3.1. Анализ численного моделирования обезвоживания отдельной скважины
Принимая во внимание симметрию точки скважины, точка скважины в центре расчетной области выбирается при выполнении моделирования отдельной скважины. Положение одиночной скважины на модели показано на Рисунке 15. Изограммы, показывающие проседание и поровое давление воды при различных депрессиях, также показаны на Рисунках 16–23.

Из рисунков 16–23 видно, что диапазон воздействия водопонижающей скважины увеличивается с увеличением депрессии.После обезвоживания скважины поровое давление воды формирует поверхность водоотводящей воронки. Чем больше просадка, тем глубже становится поверхность. Более того, из-за гидроизоляционного эффекта стенки диафрагмы слой внутри котлована вздувается, а слой снаружи котлована проседает. Это связано с тем, что грунтовые воды протекают через дно стенки диафрагмы в яму. Повышение порового давления воды в яме вызывает увеличение дополнительного напряжения, что приводит к поднятию слоя почвы в яме.Уменьшение порового давления воды за пределами карьера вызывает снижение эффективного напряжения внешнего пласта, что приводит к образованию дополнительного нисходящего напряжения во внешнем пласте карьера, что в конечном итоге приводит к консолидации и осаждению внешнего пласта.
5.3.2. Анализ численного моделирования обезвоживания групповых скважин
При оценке влияния групповых скважин на просадку грунта расчет основан на схеме расположения точек скважин, разработанной в Разделе 3.Расположение групповых скважин в модели показано на Рисунке 24. Изограммы, показывающие проседание грунта и давление поровой воды, рассчитанные с помощью FLAC ^3D, показаны на Рисунках 25–32.

Из изограмм, показанных на рисунках 25–32, видно, что чем глубже просадка грунтовых вод, тем сильнее воздействие на окружающую почву и тем ниже поверхность воронки, образованная давлением поровой воды. По сравнению с изограммой воздействия одиночной скважины в Разделе 5.2, влияние обезвоживания групповыми скважинами намного больше. Групповое обезвоживание скважин оказывает большое влияние на поровое давление воды и деформацию пластов внутри котлована; То есть влияние групповых скважин на просадку грунта внутри карьера очевидно, и его нельзя игнорировать. Изограмма проседания и порового давления воды при различных депрессиях распределена симметрично. Как показано на эффекте одиночной скважины, пласты внутри котлована вздуваются во время обезвоживания групповых скважин, а пласты за пределами котлована оседают.В основном это происходит из-за движения грунтовых вод за пределы карьера к водоотливному колодцу внутри карьера.
5.3.3. Влияние групповых скважин
Согласно результатам трехмерного моделирования, просадки шести точек мониторинга по бокам котлована из-за различных просадок, вызванных одиночной скважиной и групповыми скважинами, показаны на Рисунке 33.
Глубина депрессии I степени, включая депрессию степени II, III и IV, означает, что глубина обезвоживания уровня грунтовых вод составляет 6 м, 11 м, 16 м и 22 м соответственно.Кривые как для одиночной, так и для групповой скважин при разной депрессии похожи, и чем дальше точка мониторинга находится от оси скважины в котловане, тем меньше становится проседание грунта. Чем больше глубина залегания грунтовых вод в той же точке мониторинга, тем больше проседание грунта. Максимальная осадка после обезвоживания одиночных скважин составляет около 4,46 мм, а максимальная осадка после обезвоживания групповых скважин достигает 4,8 мм. Осадки точек мониторинга, удаленных от оси скважины, в основном одинаковы, это происходит как под одиночными, так и с групповыми скважинами.Обычно просадка грунта вокруг скважины после обезвоживания групповых скважин немного больше, чем после обезвоживания одиночной скважины, но прирост очень небольшой. Более того, чем дальше от оси скважины, тем меньше эффект увеличения. Также видно, что проседание грунта, вызванное осушением групповых скважин внутри котлована, не является очевидным, особенно когда расстояние от котлована большое или просадка небольшая. Поэтому, чтобы облегчить исследования, в геотехнической инженерии эффект групповых скважин иногда можно упростить до эффекта одиночной скважины.Таким образом, с помощью численного моделирования FLAC ^3D обнаружено, что влияние групповой скважины на просадку грунта неочевидно, поэтому для удобства расчета влияние групповой скважины можно не учитывать при проектировании водопонижающих скважин для карьера карьера.
5.4. Сравнительный анализ оседания из-за обезвоживания
Основываясь на улучшенных расчетах осадки под действием фильтрационной силы, в статье используются три метода расчета, включая традиционный алгоритм, предложенный в китайской спецификации, мониторинг на месте и численное моделирование. , а также просадки грунта вокруг котлована при различных просадках в рамках проекта.Сравнение проседания грунта из-за различных просадок показано на Рисунке 34.
Из Рисунка 34 видно, что общая тенденция при различных условиях соответствует результатам мониторинга на месте. Результаты теоретического анализа, учитывающего влияние фильтрационной силы и численного моделирования, намного ближе к результатам полевого мониторинга. Более того, значения теоретических расчетов и численного моделирования намного ближе к значениям мониторинга на месте, но существует большой разрыв между нормативными расчетами и значениями мониторинга на месте.Чем больше глубина обезвоживания грунтовых вод, тем больше скачки грунтовых вод, и фактическая стабильная кривая обезвоживания выше, чем кривая спадающей воронки Дюпюи. Однако эффект просадки грунта вокруг котлована в групповых скважинах очевиден при большой просадке. Следовательно, поскольку глубина забора грунтовых вод больше, при расчете проседания грунта следует учитывать влияние групповых скважин и глубину обезвоживания. Чем дальше точка от котлована, тем меньше разница в значениях осадки, рассчитываемых каждым методом расчета.Учитывая, что деформация слоя почвы, вызванная обезвоживанием, представляет собой не только вертикальную деформацию, но и боковую деформацию, когда учитывается только вертикальная деформация, результаты расчетов могут достигать значений мониторинга на месте. Рассматривая расчет под действием фильтрационной силы, можно быстро оценить осадки грунта вокруг котлована, вызванные осушением при различных глубинах. Таким образом, результаты расчетов могут дать эффективное руководство для добычи подземных вод в соответствующем котловане.
6. Подгонка кривой оседания грунта, вызванного обезвоживанием котлована
Наблюдается закон изменения оседания грунта после стабилизации просадки грунтовых вод и предлагается соответствующая кривая осадки. Три кривые, полученные на основе значений мониторинга поля, расчетные значения под действием фильтрационной силы и численное моделирование, все согласуются друг с другом, как показано на рисунке 35.

Из рисунка 35 ясно видно, что проседание грунта полученные с помощью нормативного алгоритма, являются консервативными, а оседание грунта, полученное с помощью численного моделирования, и сила фильтрации близки к значениям мониторинга на месте.Более того, просадка грунта, рассчитанная с использованием алгоритма под действием фильтрационной силы, соответствует значениям мониторинга на месте среди этих методов, что показывает, что метод расчета проседания грунта под действием фильтрационной силы является более точным. Кривая проседания грунта, полученная с помощью теоретических расчетов, может лучше использоваться для моделирования изменения проседания грунта. Ссылаясь на результаты исследований в [30], просадку грунта Z ( x ) легко получить следующим образом: где x обозначает расстояние от точки мониторинга до котлована, м; b и c указывают коэффициенты, которые необходимо определить, соответственно; и Z ( x ) представляет просадку грунта, мм.
Подставляя числовые значения в уравнение (43), и после расчета, получается аппроксимирующая кривая оседания грунта, как показано ниже:
Поскольку это уравнение получено на основе фактического проекта, оно представляет собой конкретное руководство по оценке грунта. осадки из-за осушения котлована в котловане станции метро на линии 6 метро Чэнду. Его также можно использовать для расчета проседания грунта из-за аналогичного обезвоживания котлована в слоях песчано-галечного грунта.
Калибровка была выполнена путем применения набора гидравлических параметров, граничных условий и напряжений, которые создают сгенерированные компьютером смоделированные напоры давления, которые соответствуют фактическим измерениям поля в пределах допустимого диапазона погрешности. Калибровка модели производилась вручную (методом проб и ошибок) и автоматически. Модель калибруется путем применения коэффициента проницаемости и проседания грунта вокруг котлована при различных глубинах, а также ограничения нормального смещения и смещения дна четырех боковых стенок и дна модели при ограничении горизонтального смещения осушения. колодцы.Нижняя часть фильтровальной трубы водоотливных колодцев относится к фильтрующей границе. На основе мониторинга на месте, улучшенных расчетов осадки под действием фильтрационной силы и традиционного алгоритма, предложенного в Китайской спецификации, получается просадка грунта вокруг котлована при различных просадках. Сравнение просадок грунта из-за различных просадок используется для калибровки модели.
7. Выводы
(1) В соответствии с предположением о фильтрующем поле на дне ограждающей конструкции в котловане открытого типа, диапазоном влияния водоотливного колодца внутри котлована открытого типа и методом расчета воды приток представлен по принципу равенства притока воды внутри котлована и снаружи котлована.Соответствующее проектирование котлована под фундамент также выполняется в сочетании с фактическим проектом. (2) Кривая водоотводящей воронки водоотводящего колодца в фреатическом водоносном горизонте рассчитывается с использованием допущения Дюпюи, а уровни грунтовых вод в разных местах при разных депрессиях являются полученный. Путем сравнения результатов, полученных из Китайской спецификации, алгоритма, учитывающего силу просачивания, численного моделирования и мониторинга осадки грунта на месте, общая тенденция оседания грунта в этих четырех случаях в основном согласована, и Просадка грунта вокруг котлована увеличивается с постепенным продолжением осушения.Чем дальше точка мониторинга находится от оси скважины, тем меньше проседание грунта. Более того, текущий нормативный метод расчета, рекомендованный в Китайской спецификации, является более консервативным. Однако метод расчета, учитывающий действие фильтрационной силы, является более точным и может обеспечить теоретическую основу для оценки проседания грунта, вызванного обезвоживанием в котловане в реальной инженерии. (3) Трехмерная муфта жидкость-твердое тело Проведено численное моделирование проседания грунта в результате обезвоживания внутри котлована с использованием метода конечных разностей.Моделирование обезвоживания котлована под одиночную скважину и влияние групповых скважин проводилось отдельно, а также анализировалось влияние проседания грунта вокруг котлована в групповых скважинах. Результаты показывают, что обезвоживание котлована вызовет поднятие пластов внутри котлована и просадку грунта за пределами котлована. Тенденция изменения проседания грунта вокруг котлована из-за обезвоживания одиночной и групповой скважин при каждой депрессии одинакова.Влияние групповых скважин на просадку грунта после обезвоживания внутри котлована неочевидно, особенно когда он находится далеко от котлована или просадка небольшая. Влияние фильтрационной силы на станцию метро на линии метро Chengdu 6, окончательная кривая проседания грунта получается, как показано в уравнении (44). Кривая может использоваться для точного моделирования тенденции оседания грунта, вызванной обезвоживанием внутри котлована в реальном проекте, что обеспечивает эффективное руководство для аналогичного проекта обезвоживания внутри котлована открытого грунта в песчано-галечном слое.(5) Практический проект в песчано-галечных слоях грунта взят в качестве примера для изучения проседания грунта, вызванного обезвоживанием котлована в этой статье. Аналогичным образом, для других геологических условий соответствующие выводы могут быть получены таким же образом в статье.
Доступность данных
Все данные и модели, использованные для подтверждения результатов этой работы, доступны у соответствующего автора по запросу.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Благодарности
Авторы благодарны за поддержку Программы исследований и разработок 21-й Китайской железнодорожной строительной корпорации, Ltd.
Решения для влажных подвалов: как предотвратить утечки
В подвале есть вода?
Мокрый подвал — больше, чем неприятность. Если в вашем подвале есть законченное жилое пространство, любая влага может испортить ковровое покрытие, гипсокартон и каркас. Даже если у вас есть место для ползания или вы просто используете подвал для хранения, простой случай конденсации может привести к изгибу паркетного пола на уровне выше и появлению вредной плесени.
Если у вас сырой подвал, вы не одиноки. Американское общество домашних инспекторов, базирующееся в Дес-Плейнсе, штат Иллинойс, оценивает, что 60 процентов домов в США имеют влажные подвалы, а 38 процентов подвержены риску образования плесени в подвалах.
Что вызывает мокрый подвал?
Вода в подвале чаще всего поступает от дождя и тающего снега. Даже небольшой шторм может вызвать потоп. Например, дом с крышей площадью 1500 квадратных футов проливает 1000 галлонов воды на каждый дюйм падающего дождя.В более сложных случаях проблема заключается в подъеме грунтовых вод, которые могут даже питаться из подземного источника. Как только вода скапливается вокруг вашего фундамента, она проникает внутрь через трещины, стыки и пористый материал.
Сколько стоит гидроизоляция подвала?
Наем профессионала может стоить от нескольких сотен долларов до многих тысяч. Но даже если вы по колено в воде, не звоните своему банкиру. Вы можете решить большинство проблем с влажным подвалом самостоятельно, значительно дешевле, чем заплатили бы профессионалу.
Главное — определить, какая из трех основных проблем у вас есть: конденсация, сток или просачивание из-под поверхности. Узнайте, как исправить мокрый подвал с помощью наших решений ниже.
1. Конденсация
Сухой колодец, питаемый 4-дюймовым. Труба из ПВХ, идущая от водосточной трубы, может рассеивать воду, собранную с крыши. Он должен стоять на гравийной подушке и быть обернут ландшафтной тканью, удерживающей ил. Том Мур
Конденсат, также называемый потоотделением, проявляется в виде капель воды, влажных пятен или луж на полу и стенах подвала.Это случается, когда влажный теплый воздух попадает в прохладные фундаментные стены или неизолированные трубы с холодной водой, увлажняет ковры, ржавеет и превращает подвал в липкий слой. В местах для ползания конденсат вызывает гниение древесины и нападение насекомых, а также может коробиться и расслаивать фанеру.
У вас проблемы с конденсацией?
Конденсацию легко спутать со стоком или подземной водой. Чтобы отличить это от других, заклейте влажные места пленкой фольги и проверьте через день. Если на внешней стороне фольги образуется влага, из воздуха конденсируется вода.Если на обратной стороне фольги образовалась влага, вода просачивается снаружи.
Как предотвратить конденсацию
Начните с простого. Если у вас полноценный подвал, проветрите его, открыв окна и включив вентиляторы. Также подумайте об установке осушителя (около 230 долларов за сверхмощный агрегат, который будет обрабатывать 50 пинт за 24 часа), в идеале, в месте рядом с легким дренажем. Некоторые эксперты утверждают, что снижение влажности в подвале привлечет больше влаги, потому что влага естественным образом перемещается с более высоких уровней влажности на более низкие.Но, как объясняет Крис Картер из Ever-Dry в Форт-Уэйне, штат Индиана, «осушитель может потреблять на 10-20 процентов больше влаги, но он может легко ее переработать». Итог: более сухой подвал.
В холодное время года включите тепло в подвале. Также изолируйте все трубы холодной воды пенопластом, чтобы влажный воздух не соприкасался с ними, и убедитесь, что вентиляционные отверстия сушилки для белья выходят наружу без утечек. Наконец, не сушите одежду на веревке в подвале и не храните там мокрые дрова.
Еще одно эффективное решение — сделать стены влагонепроницаемыми с помощью водонепроницаемого покрытия, такого как DryLok Waterproofer от UGL (около 20 долларов за галлон). Xypex Hi-Dry (21 доллар за 5 фунтов) использует несколько иной подход. Это кристаллический пенетрант, который забивает поры бетона.
Если в вашем доме есть пространство для подполья, а не полноценный подвал, накройте землю в помещении полиэтиленовой пленкой. Полиэтилен толщиной 6 мил — самый прочный и хорошо перекрывающий швы. Вы также можете подумать об увеличении количества вентиляционных отверстий в фундаменте, чтобы улучшить циркуляцию воздуха, которая будет уносить влагу.
Ячейки с экстремальной конденсацией
Если вы продолжаете видеть влагу после применения этих средств отверждения, значит, вы имеете дело не с конденсацией.
2. Сток
Внутренние водосточные системы собирают воду из подвала и направляют ее в канализацию в полу или в водоотливной насос. Эпоксидная смола герметизирует канал до пола; тот же клей может создать бордюры, чтобы направить поток в канализацию. Том Мур
Дождевая вода или талый снег, который не отводится от дома, является наиболее частой причиной влажности подвала и подвала.Сток просачивается через пористый верхний слой почвы, а затем останавливается на плотной почве у основания фундамента. Гидростатическое давление заставляет воду проходить через щели или трещины в стенах и фундаментах. Вода также проходит через пористые стенки за счет капиллярного действия.
У вас проблемы со стоком?
Влажное пространство для ползания или мокрые стены и полы подвала сразу после шторма или таяния снега являются верными признаками того, что проблема связана со стоком.
Ищите способы, которыми стоки могут попасть в ваш подвал или в подвал.Убедитесь, что земля снаружи имеет уклон от вашего дома не менее чем на 1 дюйм по вертикали на каждые 1 фут горизонтального хода. Затем убедитесь, что сток водосточной трубы не собирается и не просачивается в почву возле фундамента во время шторма и что швы водосточной трубы не протекают; установка швов водосточной трубы облегчает эту проверку.
Затем убедитесь, что бордюры проезжей части направляют сточные воды на улицу. Ищите незапечатанные трещины на поверхности проезжей части, по которым может скапливаться вода ниже уровня земли.Некоторые дома на холмистых участках имеют канаву: неглубокую траншею с пологими стенами и гравийную подушку, покрытую верхним слоем почвы и травой. Двор улавливает сточные воды, направляя их мимо дома или в другие водосточные системы. К сожалению, канавы в конечном итоге могут забиться илом, как и оригинальные подземные стоки, заложенные в основании вашего фундамента.
Как предотвратить стекание воды
Заплатка трещин и заделка стен
Если вы имеете дело с полноценным подвалом, начните с заделки трещин в фундаменте и заделки стен подвала.Используйте полиуретановый герметик для кладки, такой как Sikaflex (7 долларов за тюбик) или UGL Masonry Crack Filler (около 5 долларов за тюбик).
Для трещин размером 1/4 дюйма или более используйте гидравлический цемент, который расширяется при высыхании. Ведущие продукты на рынке включают в себя водяную розетку Thoro (около 16 долларов за 10 фунтов), Custom Building Product Plug (около 14 долларов за 12 фунтов) и Fast Plug от UGL (около 20 долларов за 10 фунтов).
Как в подвалах, так и в подвальных помещениях, вам необходимо заняться внешними входами, заделав трещины на подъездной дорожке с помощью заделки асфальта холодной смеси.Для бетонного тротуара или проезжей части используйте обычный цемент.
Чистые водостоки
Также очистите желоба, чтобы они не переполнялись. (Если ваш дом не оборудован водосточными желобами, установите их.) И убедитесь, что почва вокруг фундамента имеет уклон от дома 1 дюйм на фут на расстояние 4 фута. И при необходимости добавьте удлинители водосточной трубы, чтобы водосточные желоба стекали в 4 футах от дома на брызговики.
Во многих домах есть подземная дренажная система. К сожалению, через несколько десятилетий система часто распадается или заполняется илом.Вы можете вызвать подрядчика по очистке канализации и канализации, который будет использовать длинную силовую змею, чтобы попытаться очистить линии. Но часто их просто нужно закрыть на поверхности и бросить.
Вместо этого слейте дождевую воду из желобов в сухой колодец: отверстие, выстланное или заполненное гравием, или резервуар, позволяющий стокам медленно просачиваться в землю. Система Flo-Well (около 150 долларов), которая включает пластиковый резервуар, обернутый полипропиленовой тканью для блокировки ила, представляет собой типичный сухой колодец для жилых помещений. Он может обрабатывать сток с крыши площадью 500 квадратных футов.Установите сухой колодец на расстоянии не менее 10 футов от дома в яме глубиной 3 фута. Затем засыпьте его землей и положите сверху растение, чтобы отметить его местоположение на случай, если система заработает. Посадка травы рядом с домом — еще один способ поглотить лишнюю воду. Но не сажайте деревья; их корни могут повредить фундамент и подземную дренажную систему.
Ящики для экстремального стока
Если вода все еще хлестает в ваш подвал, вызовите специалиста. В противном случае подумайте о внутреннем желобе. Эта система плотин и каналов проходит по периметру цокольного этажа и собирает воду, которая течет вниз или через стены или пол, направляя ее к сливу в полу или отстойнику.
Система Squid-Gee Dry от компании Waterproof.com LLC может быть изготовлена по размеру с использованием секций ПВХ длиной 4½ фута (11,98 долларов США каждая), которые соединяются, как трубы ПВХ, с помощью муфт (5,99 доллара США за комплект из 5 штук). Специальная эпоксидная смола удерживает желоба до пола. DryTrak от Basement Systems использует тот же принцип водосточного желоба для профессиональной установки (около 35 долларов за погонный фут), который включает в себя отстойник.
3. Подземный сток
Для сильного просачивания: внутренние сточные трубы, сделанные из перфорированной трубы, набитой гравием, направляют воду к водоотливному насосу, который выкачивает ее из подвала. Том Мур
Если симптомы мокрого подвала похожи на сток, но происходят постоянно, вероятно, вы имеете дело с высоким уровнем грунтовых вод.
Есть ли у вас проблемы с недрами?
Если фундамент не окружен почвой с высоким содержанием глины, которая может удерживать дождевую воду и таяние снега в течение нескольких месяцев, проблемы со стоком обычно возникают и исчезают, когда стекает ливневая вода. Но если ваш подвал постоянно влажный после шторма, или если вода поднимается вверх через цокольный этаж, протекает через ваши стены или пузырится там, где стены соприкасаются с полом, у вас, вероятно, проблема с подземной водой.Уточните в своем городе или поселке, нет ли в вашем районе необычно высокого уровня грунтовых вод или распространены ли подземные источники.
Решение проблем с недрами
Вы можете обратиться к профессионалу для решения этих проблем. Решения варьируются от относительно простых (введение абсорбирующей глины в почву и уретановое уплотнение в трещины, 500 долларов и выше) до более сложных (создание отстойника и установка отстойника, который стоит от 300 до 700 долларов).
Подрядчик может также предложить объединение отстойного насоса с дренажами по периметру, сделанными из 4-дюймовой перфорированной дренажной трубы из ПВХ, уложенной в гравии внутри фундамента.Эти внутренние системы, которые отводят воду до того, как она попадет, требуют значительного отбойного молотка и стоят примерно от 3000 до 5000 долларов.
Внешние системы, которые работают у основания опор, еще более сложны; они требуют снятия озеленения, раскопок, чтобы обнажить фундамент, покрытия его водонепроницаемой мембраной и укладки дренажей по периметру фундамента в подушку из гравия. Это может легко стоить до 10 000 долларов.
Принимая во внимание высокую стоимость устранения подземных вод, правильное решение имеет решающее значение:
Убедитесь, что подрядчик застрахован и предлагает гарантированные работы.
Получите твердую или непревзойденную цену с подробными спецификациями.
Спросите трех прошлых клиентов следующее: Вы бы снова использовали подрядчика? Решил ли он проблему? И оперативно ли он отвечал на обратные вызовы?
4 проекта по предотвращению попадания воды в подвал
Большинство дворов могут выдержать несколько дней дождя без луж. Но в конце концов на каждом дворе заканчиваются складские помещения. Тогда грунтовые воды идут по пути наименьшего сопротивления & # 8212; часто в эту большую дыру в земле, в ваш подвал.Эти четыре дренажных проекта могут помочь. Два из них — это простые улучшения в фундаменте, которые направляют воду от дома. Два требуют выемки грунта (подрядчик с обратной лопатой) для значительного увеличения водоудерживающей способности.
Увеличьте уклон
Переливы из водостоков и водостоков могут размывать землю рядом с фундаментом, оставляя овраг, который задерживает воду в худшем месте & # 8212; рядом с фундаментом. Помогает заполнение оврага. Еще больше помогает заливка, достаточная для создания откоса вдали от дома.В идеале, плотно утрамбованная грязь должна иметь пологий, но заметный уклон от дома не менее чем на 2–3 фута.
Удлинитель водосточной трубы
Сначала попробуйте быстрое исправление. Подсоедините колено к нижней части водосточной трубы и добавьте несколько футов прямой трубы, чтобы выпускать воду с крыши, где она не может стекать обратно в дом. Это отводит много воды от фундамента, хотя это неудобное решение, которое оставляет желоба, тянущиеся по дорожкам или лужайкам.Но если у вас есть протечки в подвале, попробуйте. Если это поможет, вы можете вложиться в подпольную версию. Это включает в себя рытье траншеи и подсоединение водосточной трубы к пластиковой дренажной трубе, ведущей к хорошей точке сброса. Уложенная всего на несколько дюймов под землей на насыпи из гравия, труба должна иметь достаточный уклон, чтобы стоячая вода не замерзла. Перед копанием аккуратно удалите дерн, и вы можете заменить его, чтобы скрыть мелкие земляные работы.
Выкопайте дренажный канал
Это лучшее решение на участке, где земля наклонена к дому.Достаточно даже пологого уклона, чтобы вода с вашего участка подведена к фундаменту & # 8212; и сток с соседского участка выше по склону. Идея состоит в том, чтобы перехватить поток поверхностных и подземных вод до того, как он достигнет вашего дома или даже главного двора, с помощью дренажной системы.
Базовая конструкция представляет собой пористую траншею, вырытую дугообразно, как щит, на высокой стороне двора. Слив может наклоняться к безопасной точке выпуска на одном конце или от середины вниз к точкам выпуска на обоих концах.Его размер зависит от того, сколько воды вам нужно отвести. Типичная система имеет глубину 3 или 4 фута и 2 или 3 фута в поперечнике & # 8212; достаточно большой, чтобы потребовать мотыгу.
Перфорированные дренажные трубы проходят через несколько дюймов наклонного гравия по всей длине траншеи до точек выхода. Высокая сторона стены траншеи покрыта фильтровальной тканью, которая пропускает воду, но задерживает ил, который в конечном итоге может забить систему. Заполните траншею гравием, создав пористую траншею, через которую вода будет стекать, пока не достигнет трубы и не унесет ее.Или вы можете скрыть траншею двойным слоем фильтровальной ткани под верхним слоем дерна.
Выкопайте сухой колодец
Это лучшее решение на небольшом, относительно плоском участке, который легко образует лужи. Это просто яма в земле, обычно 3 из 4 футов в поперечнике и 5 или 6 футов глубиной, в зависимости от того, сколько поверхностной воды вам нужно удалить. Пористый бассейн, заполненный камнями или гравием, увеличивает водоудерживающую способность двора. Вы можете направить водосточные трубы к этому подземному резервуару, спрятанному под фильтровальной тканью и дерном.Или вы можете расположить колодец в низине, откуда вода стекает естественным путем.
12В переменного тока 5-590-840. Источники подземных вод.
A. Источник подземных вод включает всю воду, полученную из пробуренных скважин и родников. Колодцы и родники необходимо защищать от загрязнения во время строительства. Все колодцы, предназначенные для обслуживания гидротехнических сооружений, должны быть построены сертифицированным поставщиком систем водозабора. Все колодцы должны быть построены таким образом, чтобы защищать ресурсы подземных вод путем предотвращения попадания загрязненной воды или воды с нежелательными физическими, химическими или радиологическими характеристиками в водоносные горизонты.
B. Все колодцы, расположенные в пределах Восточной Вирджинии или Районов управления подземными водами восточного побережья, должны быть построены таким образом, чтобы защитить ресурсы подземных вод путем предотвращения смешивания или перекрестного загрязнения водоносных горизонтов.
1. Колодцы не должны сооружаться с экранами в нескольких водоносных горизонтах.
2. Геофизический каротаж и отбор проб пластов необходимы для всех скважин во время строительства, в дополнение к подаче Единого отчета о завершении водозаборных скважин, формы GW-2.
3. Наблюдательные и эксплуатационные скважины должны быть построены с использованием гравийных набивок и цементного раствора таким образом, чтобы предотвратить перемещение между водоносными горизонтами. Гравийная набивка должна заканчиваться близко к верху экранов скважин и не должна выходить за верхнюю часть экранированного водоносного горизонта. Остальная часть кольцевого пространства должна быть заполнена цементным материалом.
4. Настройки всасывания насоса должны быть задокументированы, и всасывание насоса не должно располагаться ниже вершины замкнутого водоносного горизонта или дна неограниченного водоносного горизонта, по которому вода поступает в скважину.
C. Все источники подземных вод должны быть проанализированы на химическое, физическое, радиологическое и бактериологическое качество, как описано в 12VAC5-590-840 K.
D. Колодцы, предназначенные для использования в качестве коммунальных гидротехнических сооружений, должны располагаться на участке колодцев, отвечающем следующим минимальным требованиям:
1. Участок колодца должен обеспечивать расстояние не менее 50 футов от колодца до всех границ участка;
2. Владелец должен учитывать необходимость увеличения участка колодцев для будущего расширения, необходимость обеспечения мер безопасности, таких как ограждение участка, и необходимость создания дополнительных участков колодцев для будущего использования;
3.Если участок колодца не примыкает к дороге общего пользования, то должна быть предусмотрена подъездная дорога и сервитут для доступа записан как часть участка колодца;
4. Участок колодцев должен быть градуирован, чтобы отводить поверхностный сток от колодца и предотвратить образование скоплений на участке колодцев; и
5. Участок колодцев и доступ к участку должны быть обнаружены путем обследования, а окончательный план площадки и документ о назначении должны быть подготовлены и зарегистрированы, как описано в 12VAC5-590-200.
E. Минимальные требования к размещению скважины:
1.Горизонтальное расстояние от колодца до любого септика, канализационного водостока, выгребной ямы, выгребной ямы, скотного двора, участка корма для животных, кладбища, геотермальной скважины или источника аналогичного загрязнения, а также весь поверхностный сток от реальных или потенциальных источников загрязнения должен быть не менее 50 футов.
2. Горизонтальные расстояния от колодца до любой канализационной трубы или трубы, по которой сточные воды могут скапливаться, должны быть не менее 50 футов.
3. Между топливным баком и колодцем должно соблюдаться минимальное расстояние 50 футов; однако меньшее расстояние может быть разрешено, если топливо представляет собой пропан или природный газ, или если это жидкое топливо, отвечающее следующим требованиям:
а.Цистерны с жидким топливом должны располагаться над уровнем земли.
г. Баки для жидкого топлива должны быть двустенными с системой сигнализации обнаружения утечек по внутренней стенке или одностенные с системой герметизации полной емкости, изготовленной из совместимого материала.
г. Трубопроводы жидкого топлива должны располагаться над уровнем земли или заключаться в защитный кожух, если они ниже уровня земли, а цистерны с жидким топливом должны быть оборудованы площадкой для парковки с твердым покрытием и бордюрами в месте заправки резервуаров.
4. Департамент должен потребовать план ликвидации разливов, если топливо хранится в пределах 50 футов от скважины.
F. Класс строящейся скважины определяется департаментом. Единый отчет о заканчивании водозаборной скважины, форма GW-2, должен быть заполнен и представлен в департамент вместе с проектной документацией в соответствии с процедурами, изложенными в 12VAC5-590-200.
1. Минимальные требования к строительству скважин первого класса:
а. Скважина должна быть пробурена и обсажена на глубину, достаточную для исключения нежелательных грунтовых вод, но ни в коем случае эта глубина не должна быть менее чем на 100 футов ниже готовой поверхности.
г. Диаметр просверленного отверстия должен быть как минимум на три дюйма больше, чем внешний диаметр муфт обсадной колонны, которая будет использоваться.
г. Для скважин, построенных в консолидированных пластах, нижний конец обсадной колонны должен заканчиваться твердой породой или другим непроницаемым пластом, когда это практически возможно.
г. Кольцевое пространство вокруг обсадной колонны должно быть залито цементным раствором на глубину не менее 100 футов в соответствии с требованиями отдела. Если внешний кожух не может быть снят, кольцевой зазор между просверленным отверстием и внешним кожухом также должен быть уплотнен способом, утвержденным отделом.
2. Минимальные требования к строительству скважин II класса.
а. Скважина должна быть пробурена и обсажена на глубину, достаточную для исключения нежелательных грунтовых вод, но ни в коем случае эта глубина не должна быть менее чем на 50 футов ниже готовой отметки.
г. Диаметр просверленного отверстия должен быть как минимум на три дюйма больше, чем внешний диаметр муфт обсадной колонны, которая будет использоваться.
г. Для скважин, построенных в консолидированных пластах, нижний конец увеличенной части буровой скважины должен оканчиваться твердой породой или другим непроницаемым пластом, когда это практически возможно.
г. Кольцевое пространство вокруг обсадной колонны должно быть залито цементным раствором на глубину не менее 50 футов в соответствии с требованиями отдела. Если внешний кожух не может быть снят, кольцевой зазор между просверленным отверстием и внешним кожухом должен быть уплотнен способом, утвержденным отделом.
г. Строительные материалы и разработка скважин.
1. Вода, используемая при строительстве скважины, должна быть из источника питьевой воды или из строящейся скважины.
2.Обсадная и футеровочная труба.
а. Стальные обсадные трубы и хвостовики должны соответствовать спецификациям и стандартам ASTM, NSF / ANSI / CAN или AWWA, применимым к скважинам. Размеры стальных труб должны соответствовать таблице 840.1.
2
24
9114 9114 9113 9114 9113
34,000
2
ТАБЛИЦА 840.1
Стальная обсадная труба для скважин
СТАЛЬНЫЕ ТРУБЫ
РАЗМЕР (дюймы)
ДИАМЕТР 9113 9113
ВЕС НА НОЖКУ (фунты)
Внешний
Внутренний
Плоские концы
С резьбой и муфтами

5
4,026
0,237
10,79
11,0
6
6,62540003
6,62540003
9354
19,18
8
8,625
7,981
0,322
28.55
29,35
10
10.750
10.020
0.365
0,365
12354000
12354000
40.48 9354000
40.48 9354000
12.000
0,375
49,56
51,15
14
14.000
13,250
0,375
54,57
57,00
16
16,000
0003
16.000
0003
18
18.000
17,250
0,375
70,59
52 20352000
19.250
0,375
78.60
22
22.000
352
22.000
352
03
24,000
23,000
0,500
125,49
26
26.000
25,000
0,500
136,17
28
28,000
28,000
27,00040003 9114
30
30,000
29,000
0,500
157,53
32
000
31,000
0,500
168,21
34
34,000
3
33,00040009
36
36.000
35.000
0,500
189,57
б.Пластиковый кожух колодца должен быть изготовлен из ПВХ, соответствующего ASTM F480-14, стандарту NSF / ANSI / CAN 61-2020 или стандарту AWWA A100-20. Глубина не должна превышать заявленное сопротивление гидравлическому давлению обрушения оболочки из ПВХ с учетом техники монтажа и методов затирки. Толщина стенки обсадной трубы скважины должна быть достаточной, чтобы выдерживать ожидаемые пластовые и гидростатические давления и механические силы, возникающие во время установки, разработки и эксплуатации скважины. Обсадные трубы из ПВХ должны соответствовать требованиям ASTM, NSF / ANSI / CAN и AWWA, в зависимости от обстоятельств.
г. При определенных геологических и гидростатических условиях может потребоваться массивная обсадная труба.
г. При наличии коррозионных условий в качестве кожухов или футеровок могут использоваться такие материалы, как покрытые кожухи, нержавеющая сталь, бронза или пластик, при условии утверждения отделом и соответствующих требованиям стандарта NSF / ANSI / CAN 61-2020.
3. Пакеры или другие материалы для строительства скважины должны быть из материала, который не будет передавать вкус, запах, токсичные вещества или бактериальное загрязнение воде в скважине.Свинец нельзя использовать в пакерах, флюсе, трубопроводах и т. Д.
4. Грохоты, если требуются:
а. Быть изготовленным из материала, который не будет поврежден химическим воздействием грунтовых вод или будущими операциями по очистке;
г. Иметь размер отверстий, основанный на ситовом анализе пласта, подлежащего просеиванию, и должен быть достаточным для пропускания потоков со скоростью 0,1 фут / сек или менее; и
г. Устанавливать таким образом, чтобы не происходило воздействия выше уровня откачки.
5. Требования к затирке.
а. Чистый цементный раствор должен состоять из портландцемента и воды с содержанием не более шести галлонов воды на 94-фунтовый мешок цемента и должен быть нанесен в течение 48 часов после строительства скважины. Может быть добавлено максимум 6,0% по весу бентонита и 2,0% по весу хлорида кальция. Другие смеси для затирки могут быть одобрены отделом, если этого требуют особые условия.
г. Приложение.
(1) Затирка должна быть установлена путем непрерывной заливки под давлением снизу кольцевого отверстия вверх за одну непрерывную операцию до тех пор, пока кольцевое отверстие не будет заполнено.
(2) Должно быть обеспечено достаточное кольцевое отверстие, чтобы оставить не менее 1-1 / 2 дюйма раствора вокруг защитного кожуха, включая муфты, если они используются.
(3) Перед заливкой скважин подходящим заполняющим материалом, таким как бентонит, низкопрочная цементно-песчаная смесь или аналогичные материалы, одобренные отделом, следует добавить в кольцевое отверстие ниже зоны цементного раствора для герметизации и стабилизации этих участков. . Вместо этого, обсадная труба может быть залита цементным раствором на всю глубину.
г. Кожух должен быть снабжен достаточными центраторами, прикрепленными к кожуху, чтобы обеспечить беспрепятственный поток и равномерную толщину раствора.
г. Если используется пластиковая обсадная труба, теплота гидратации цементных смесей и гидравлическое давление разрушения обсадной колонны должны приниматься во внимание при выборе состава раствора и укладки в соответствии с директивами DEQ.
6. Для предотвращения вскрытия и загрязнения исходной воды неиспользуемые колодцы закрываются крышками и запираются.Водонепроницаемые сварные металлические пластины, установочные винтовые крышки или навинчивающиеся крышки приемлемы для временного перекрытия колодца до установки насосного оборудования.
H. Тест дебита и депрессии должен проводиться в соответствии с требованиями настоящего подраздела. Департаменту могут потребоваться дополнительные насосные скважины, наблюдательные скважины или более длительные испытания, если того требуют условия на площадке.
1. Продолжительность теста доходности и просадки должна составлять минимум 48 часов. Данные, которые должны быть собраны во время испытания дебита и депрессии, должны быть записаны в форме отчета по дебиту и извлечению скважин, предоставленной департаментом.Когда установлено, что требования к исходной воде для водопроводных станций, не входящих в сообщество, составляют три галлона в минуту или менее в течение обычных часов работы, минимальный 48-часовой тест на просачивание может быть сокращен до не менее 12 часов. Любое снижение должно быть одобрено отделом до проведения теста.
2. Сброс из насосной скважины должен отводиться от испытательной площадки во избежание подпитки.
3. Если предполагается использование нескольких скважин, необходимо оценить местоположение и геологию каждой соседней скважины.Департамент требует, чтобы:
а. Тестирование дебита и депрессии должно выполняться одновременно на нескольких скважинах, или
г. Во время проверки дебита и просадки насосной скважины необходимо контролировать уровни воды в соседних скважинах. Если уровень воды в соседних скважинах снижается в ответ на откачку скважины, тогда потребуется дополнительная оценка профессиональным инженером или профессиональным геологом, имеющим опыт оценки источников подземных вод.
4. Департамент может рассмотреть альтернативные методы испытаний и анализов, предложенные профессиональными инженерами или профессиональными геологами, имеющими опыт оценки источников подземных вод. Если существуют геологические условия, которые запрещают точное определение дебита скважины с использованием методов, предписанных в этом подразделе, дополнительные процедуры испытаний должны требоваться на индивидуальной основе и утверждаться отделом.
5. Когда DEQ требует проведения испытаний водоносного горизонта для скважины, расположенной в GWMA, результаты испытаний по дебиту и депрессии могут быть включены в протокол плана испытаний водоносного горизонта, если это будет одобрено отделом до проведения испытания.
I. Колодезная принадлежность.
1. Санитарное уплотнение должно быть выполнено на верхней части обсадной трубы скважины, или должна быть предусмотрена водонепроницаемая крышка колодца при установке бесшумного переходника.
2. Обшивка колодца должна выступать не менее чем на 12 дюймов над бетонным полом или фартуком.
3. Если используются фартуки, они должны располагаться по центру колодца и иметь толщину не менее шести футов на шесть футов на шесть дюймов.
4. Предусмотреть возможность сброса обсадной трубы в атмосферу.При использовании вертикальных турбинных насосов могут потребоваться вентиляционные отверстия сбоку корпуса для обеспечения надлежащей вентиляции.
5. Каждая обсадная колонна должна быть снабжена оборудованием и приспособлениями для измерения высоты уровня воды в скважине. Использовать коррозионно-стойкие материалы. При необходимости принадлежности должны быть надежно прикреплены к отводной трубе или колонне насоса таким образом, чтобы предотвратить попадание посторонних материалов.
6. Все безбарьерные колодцы, адаптеры и водонепроницаемые крышки должны быть перечислены Советом по водным системам как сертифицированные продукты или как утвержденные отделом.
J. Каждый новый, модифицированный или отремонтированный колодец или источник подземных вод должен быть продезинфицирован после размещения последнего насосного оборудования. Лунки необходимо продезинфицировать в соответствии со стандартом AWWA C654-13.
К. Тесты качества воды. Отбор проб и анализ качества воды должны проводиться для каждой новой, модифицированной или отремонтированной скважины или источника, чтобы определить, какая очистка, если таковая требуется, требуется. Все образцы должны быть проанализированы DCLS или испытательной лабораторией, сертифицированной DCLS.Методы анализа качества воды должны соответствовать требованиям, содержащимся в 12VAC5-590-440.
1. Бактериологическое качество.
а. Бактериологические пробы для новых или углубленных скважин должны состоять из серии из 20 проб, отобранных как минимум с 30-минутными интервалами в течение последних 10 часов испытаний продуктивности и депрессии. Эти образцы должны быть проанализированы как на общую плотность кишечной палочки, так и на плотность E. coli. См. Требования к обеззараживанию грунтовых вод в 12VAC5-590-380 G, а для определения влияния поверхностных вод см. 12VAC5-590-430.
г. Бактериологические пробы для модифицированных или восстановленных скважин должны состоять из двух проб, отобранных с интервалом не менее 30 минут, как минимум, при непрерывной работе насоса. Эти образцы должны быть проанализированы как на общую плотность кишечной палочки, так и на плотность E. coli. Отделу могут потребоваться дополнительные образцы, в зависимости от выполняемой работы.
2. Образцы для новых скважин должны быть собраны на химические, физические и радиологические загрязнители, перечисленные в таблицах с 340.1 по 340.4. Департамент может отказаться от испытаний SOC, если это подтверждается оценкой уязвимости исходной воды к загрязнению. Химический анализ проб для TNC может ограничиваться только нитратами и нитритами. Образцы должны быть собраны в конце испытания дебита и просадки, а также после того, как вода из скважины не покажет дальнейшего изменения прозрачности воды. Химические, физические и радиологические исследования компонентов модифицированных или восстановленных скважин должны определяться отделом на индивидуальной основе.
л. Смотровые колодцы:
1. Должны быть построены в соответствии с требованиями DEQ, если они построены в GWMA. В противном случае они должны быть построены в соответствии с 12VAC5-630-420, если они должны оставаться в эксплуатации в качестве наблюдательных колодцев после завершения исследования грунтовых вод.
2. Должен быть защищен от проникновения заражения.
М. Пломбирование выбранных зон. Все зоны, содержащие воду нежелательного качества, или зоны, подлежащие защите, но исключенные из окончательного заканчивания скважины, должны быть залиты цементным раствором от точки, находящейся на высоте не менее пяти футов над зоной, до точки, находящейся не менее чем на пять футов ниже зоны.
N. Скважины с гравийным набивкой:
1. Используемый гравий должен быть очищен от посторонних материалов, должного размера, промыт и затем продезинфицирован до или во время укладки.
2. Трубы для засыпки гравия, если они используются, должны быть встроены в фундамент насоса или бетонный фартук и заканчиваться резьбовыми или сварными колпачками на высоте не менее 12 дюймов над полом насосной станции или бетонным фартуком.
3. Трубы для засыпки гравия в залитом кольцевом отверстии должны быть окружены раствором не менее 1–1 / 2 дюйма.
4. Должны быть предусмотрены средства предотвращения утечки раствора в гравийный фильтр экрана.
5. Минимальная защитная оболочка и глубина заделки должны быть приемлемы для отдела.
6. На скважинах, расположенных в GWMA, должна быть установлена гравийная набивка в соответствии с 12VAC5-590-840 B 3.
O. Системы радиального водоотведения рассматриваются отделом в индивидуальном порядке.
P. Текущие артезианские скважины, расположенные за пределами GWMA, будут рассматриваться департаментом в индивидуальном порядке.
1. Скважина должна быть оборудована безамбарным адаптером, специально разработанным для напорных артезианских скважин.
2. Для проточных артезианских скважин может потребоваться специальная конструкция, обсадная колонна и герметизация.
Q. Определение мощности колодцев, используемых для коммунальных гидротехнических сооружений, должно удовлетворять суточную потребность в воде.
1. Пропускная способность скважин, расположенных в консолидированных горных породах, должна определяться устойчивым дебитом скважины и фактической установленной (добывающей) мощностью насоса скважины, в зависимости от того, какое значение меньше.Устойчивый урожай рассчитывается следующим образом:
(A x 1440 мин / день) / 1,8 = устойчивая добыча скважины в галлонах в сутки, где A = дебит скважины (галлоны в минуту), определяемый тестом дебита и депрессии, проведенным в соответствии с 12VAC5-590-840 H.
2. Мощность скважин, расположенных в рыхлых пластах, определяется дебитом скважины и фактической установленной (добывающей) мощностью насоса скважины, в зависимости от того, какое значение меньше.
R. Гидравлические сооружения, обслуживающие 50 или более жилых домов, использующие только скважины, обеспечивающие исходную воду, должны включать как минимум две скважины.Если предусмотрено только две скважины, то вторая скважина должна быть рассчитана как минимум на 30% разрешенной мощности гидротехнических сооружений.
S. Владелец гидротехнического сооружения, обслуживающего менее 50 бытовых подключений с одной скважиной, обеспечивающей исходную воду, должен предоставить или иметь свободный доступ к заменяемому насосу и другим компонентам и материалам, необходимым для замены насоса. Вместо этого требования владелец может предоставить 48 часов общего объема готовой воды для хранения на основе максимальной суточной потребности в воде.
T. Springs.
1. Качество воды родниковых источников должно быть установлено путем отбора проб в течение периода времени, согласованного с отделом для оценки бактериологических, физических, химических и радиологических характеристик.
2. Источники должны быть размещены в стационарных сооружениях и защищены от проникновения поверхностных вод.
3. Размер земли, необходимый для защиты источника родника, определяется собственником и утверждается ведомством.
4. Конструкция пружинных источников должна обеспечивать непрерывную дезинфекцию.
5. Емкость пружинных источников определяется по фактическим данным расхода.
а. Должно быть собрано достаточно данных о суточном потоке для проведения анализа частотного распределения. Мощность пружинного источника определяется как низкий расход в течение одного дня с прогнозируемым периодом повторяемости в 30 лет (т. Е. 30-летний однодневный низкий расход).
г. Для определения должен использоваться метод анализа частотного распределения Лог-Пирсона типа III с минимум 1000 ежедневных измерений расхода.
г. Если недостаточно данных для проведения анализа, указанного в этом подразделе, то минимальная зарегистрированная суточная скорость потока может считаться емкостью пружины. Должны быть доступны записи, достаточные для регистрации весеннего стока в условиях засухи, и они должны быть приемлемы для отдела.
На основе VR355-18-008.03 § 3.21, эфф. 1 августа 1991 г .; с поправками, Вирджиния Регистр Том 9, Выпуск 17, эфф.
Навигация по записям
Как утеплить фундамент частного дома: как правильно утеплить фундамент частного дома
Лицевой кирпич это: Лицевой кирпич — это… Что такое Лицевой кирпич?
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Рубрики
Блок
Дверные перемычки
Колонна
Несущие колонны
Перемычка
Плита
Разное
Раствор
Ригель
Строительные блоки
Строительные плиты
Строительные растворы
Строительные ригели
Уроки строительства

2019 © Все права защищены.