Грунтові води

Будівництво часто ведуть в умовах, коли грунтові води зустрічаються на глибині 1-2 м від поверхні. У цих випадках грунт, придатний для відсипання підстави, і підошва споруди виявляються під рівнем грунтових вод. Якщо немає можливості знизити цей рівень, то в подальшому можуть виникнути серйозні помилки. Майданчик для фундаменту, що знаходиться під рівнем грунтових вод, вже в процесі виїмки грунту буває затоптана і размита- грунт стає пухким, втрачає свої первинні властивості, в тому числі несучу здатність. Вихідна розрахункова площа порушеного грунту вже не буде достатньою, виникнуть непередбачені просадки, які фундамент не витримає, а також тріщини, руйнування.

Неправильним вважається спосіб будівництва, коли укладання бетонного стрічкового фундаменту починають на покритою водою майданчику і закінчують його, розгрібаючи бруд і зганяючи воду. У подібних випадках через технічну необізнаність використовують майже зневоднену бетонну суміш, пояснюючи це тим, що води в траншеях достатньо. Виготовлений за такою технологією фундамент не здатний нести повністю все навантаження з наступних причин:

• підошва фундаменту - НЕ площину, а довільно утворена сумішшю з грунту і бетону поверхню. Таке перемішування призводить до того, що грунт стає нерівним, бетон - пухким, з великими порами, засміченим грудками грунта-
• в результаті згону води з свежеуложенного бетону вимивається цемент і грудки цементного розчину не можуть нести навантаження так само, як суміш піску і щебня-
• суху бетонну суміш безглуздо укладати в грунтову воду, оскільки неможливо рівномірне перемішування, в результаті суміш буде вести себе як бетон, який расслоился в результаті механічної дії. Отже, несуча здатність бетону не може бути прийнята до уваги в розрахунках.

Таким чином, слід уникати укладання бетонного фундаменту під водою, в будь-якому випадку спочатку необхідно осушити ділянку. Найпростіший спосіб осушення котлованів під фундаменти - відкрите водопониження (рис. 27) шляхом відкачування води з готових траншей або котлованів. Спосіб цей можна застосувати скрізь, де присутні явища суфозії або небезпека вимивання мінеральних часток грунту. Висхідна суффозія - руйнування грунту проникаючою в котлован водою, коли грунт втрачає стійкість, необхідну для влаштування основи споруди.

Незнання техніки відкритого водопониження може привести до серйозних помилок. У готовому котловані або під час виїмки грунту дрени необхідно розміщувати так, щоб рівень грунтових вод був на 20-40 см нижче рівня робочого майданчика, в іншому випадку виїмка грунту утруднена. Затоптаний і перемятих глинистий грунт поводиться як пісок-пливун, і в такому місці восени важко підготувати робочу площадку, придатну для будівництва фундаменту. Поглиблення котловану або траншеї продовжують тільки після зміни рівня приймального і збірного колодязів і заглиблення дрен. Грунт виймають в напрямку, протилежному потоку грунтових вод, оскільки затримуваний потік буде розмивати грунт.

Відкрите водозниження можна застосовувати до тих пір, поки не з`являться ознаки суффозии. Буде допущена помилка, якщо це явище не порахують небезпечним і продовжать відкачування води, перетворюючи грунт в непридатний для пристрою фундаменту. Вірна ознака суфозії - поява цівок води, які виносять частинки грунту і відкладають їх у виходів як лаву навколо кратерів вулканів, маса винесених частинок постійно зростає. Вимивання дрібних мінеральних часток або їх недолік в вважається міцному ґрунті робить його несучу здатність невизначеної, в деяких місцях відбувається сповзання грунту, яке неможливо заздалегідь передбачити. В такому випадку слід негайно припинити відкачку води, а рівень її підвищувати до тих пір, поки не зникнуть явища суффозии. Потім слід відшукати такий спосіб водопониження, який виключить надалі такі явища. У подібній ситуації необхідна допомога фахівця.

Зазвичай рівень грунтових вод підтримується за допомогою постійного або переривчастого відкачування і якщо його припинити, то вода заллє котлован. Несподіване обводнення викликає руйнування в споруджуваних конструкціях, наприклад, під тиском води, що піднімається руйнується багатошарова коритоподібна гідроізоляція котловану.

Будівництво слід організувати таким чином, щоб не виникали описані вище несподіванки. Проводячи відкрите водопониження, особливо в дощову погоду, часто включають насоси. Замість постійного візуального контролю доцільніше використовувати насоси з автоматичним управлінням (рис. 28). При такому рішенні знаходиться в водозбірному колодязі поплавок, що змінює своє положення разом з рівнем води, включає або вимикає насос. В результаті відпадає необхідність в постійному спостереженні за роботою насоса, однак, нижній всмоктуючий клапан (рис. 29) в водозбірному колодязі іноді засмічується відкладеннями, не закривається повністю і через нього йде необхідний для роботи насоса стовп води. В такому випадку виходить з ладу працює без навантаження двигун, а рівень ґрунтових вод підвищується.

Перед проектуванням фундаменту необхідно отримати інформацію про склад грунту: не менш важливо мати точні дані про рівень грунтових вод, їх обсязі. Припускається помилки той, хто нехтує такою інформацією, відсутність якої призводить до різних ушкоджень. Шари грунту мають неоднакову водопроникність. У таких шарах вода знаходиться в стані спокою часом на високому рівні. Нагромаджені грунтові води не мають стоку і роблять різний за величиною тиск на конструкції, фундаменти, занурені в грунт (рис. 30). Наприклад, на 1 м² статі підвалу, "зануреного" на 1 м в грунтову воду, діє знизу вгору сила в 1 т. Щоб протидіяти їй, необхідно укласти бетонну плиту товщиною близько 0,46 м. Ця небезпечна особливість грунтових вод далеко не всім відома, тому іноді не звертають на неї належної уваги.

Внаслідок неправильного визначення висоти стояння грунтових вод часто помиляються у виборі типу гідроізоляції і влаштовують в підвалах лише ізоляцію від вологості. Під тиском грунтових вод підлога підвалу піднімається і гідроізоляція руйнується (рис. 31), вода заливає підвал, проникає по стінах в житлові приміщення, викликає утворення цвілі і плям на стінах. Ремонт являє собою непросту задачу. Необхідно усунути воду, потім виконати чотиришарову напірну гідроізоляцію, яку захищають так званим залізобетонним коритом (рис. 32). Корито влаштовують таким чином, щоб тиск грунтових вод можна було передати стін будівлі. Спосіб цей доріг і трудомісткий.

Перед початком будівництва слід визначити заздалегідь не тільки рівень грунтових вод, але також інші небезпечні їх властивості. Зустрічаються ґрунтові води, в яких розчинені сульфати, солі та інші хімічні речовини, наприклад органічні кислоти, вугільна кислота нерідко в них містяться різні луги. Найбільш агресивне середовище створює вода з великим вмістом сульфатов- при впливі на бетон вона може його повністю зруйнувати. Наявний в воді сірчаний ангідрид SO₃ вступає в хімічну реакцію з складовими цементу, в результаті чого утворюється сульфоалюмінат кальцію - так звана "цементна бацила". Ця подвійна сіль розчиняє і розпушує бетон- одночасно матеріал кристалізується. Розпочатий процес легко можна визначити по появі на поверхні бетону білого гіпсового нальоту, а потім по відшарування, як після промерзання. У будівельній практиці застосовують наступний спосіб захисту: в небезпечних місцях використовують цемент, в якому відсутні речовини, що вступають в хімічні реакції з агресивними компонентами води. Це так званий сульфатостійкий портландцемент марки 350 крім нього, дещо меншою стійкістю до агресивного середовища мають і шлакопортландцемент.

Нерідко на окремих конструктивних елементах споруди виступають білі, кристалічного виду сольові плями - висоли. Фахівці називають їх селітровими нальотами, хоча в більшості своїй це калієві або натрієві солі. Такі нальоти не тільки псують вигляд споруди, але і свідчать про те, що в конструкціях циркулює волога, яка проникає, наприклад, з грунту.

Зворотне засипання і інші види земляних робіт

Увага, тільки СЬОГОДНІ!