Jak budować na torfach?
Gdy warunki wodno-gruntowe na działce okażą się niekorzystne, problemy z posadowieniem domu mogą być bardzo poważne. Dlatego przed podjęciem decyzji dotyczącej fundamentów grunt musi ocenić specjalista geotechnik.
Ważne, by takiemu badaniu poddawać nie tylko powierzchniową warstwę gruntu, ale także głębiej leżące warstwy. Może się bowiem okazać, że zaraz pod warstwą nośnego piasku płytko występują grunty słabonośne, które po obciążeniu budowlą zaczną osiadać. W takiej sytuacji ratunkiem jest wymiana gruntu lub posadowienie domu na fundamentach pośrednich.
Sposób pierwszy - wymiana gruntu
Właśnie taki układ warstw występował na jednej z badanych przeze mnie działek. Pod piaskiem, na głębokości dwóch metrów leżała warstwa a torfów o grubości dwóch metrów. Sprawdziłem grunt na sąsiedniej już zabudowanej posesji położonej przy tej samej ulicy - w podłożu także występowały torfy. Stojący na nich dom - posadowiony bez badań geotechnicznych - popękał w wielu miejscach.
Prawdopodobnie taki sam los spotkałby dom moich klientów, gdyby w porę nie pomyśleli o badaniu geotechnicznym i gdyby nie zdecydowali się na usunięcie torfu oraz zastąpienie go dobrym, nośnym gruntem. Nie okazało się to wcale skomplikowane, bo na szczęście woda gruntowa na ich działce znajdowała się poniżej warstwy torfów.
Grunt pod fundamentami domu można wymienić wtedy, gdy warstwa słabych gruntów zalega płytko, do głębokości 2-3 m pod poziomem terenu. Wymiana taka polega na wybraniu z wykopu nienośnego gruntu i wypełnieniu go różnoziarnistym piaskiem zagęszczanym warstwami.
Przed układaniem warstw piasku specjalista od gruntów musi określić, czy grunty słabe zostały całkowicie wybrane. Po przeprowadzeniu badania można przystępować do układania warstw piasku.
Grubość zagęszczanych warstw zależy od wydajności zagęszczarki. Zazwyczaj układa się warstwy o grubości do około 30 cm. Po zakończeniu zagęszczania geotechnik powinien przeprowadzić kontrolę skuteczności wykonanej pracy. Wymianę gruntu zwykle przeprowadza firma wykonująca roboty ziemne.
Gdy grubość wymienianej warstwy nie jest duża (na przykład jeden metr), zamiast piasku można zastosować chudy beton. Można także użyć piasku stabilizowanego cementem.
Sposób drugi - fundamenty pośrednie
Niestety, wymiana gruntu nie zawsze jest możliwa. Tak było na innej badanej przeze mnie działce. Rozpoczęto tam budowę domu jednorodzinnego. Wykopy pod fundament były już gotowe, ale wykonawcy nie spodobał się grunt zalegający w dnie. Znaczne zróżnicowanie jego barwy budziło podejrzenie, że nie jest to grunt rodzimy.
Wykonałem kilka otworów badawczych do głębokości dwóch metrów poniżej dna wykopu. Przekrój przez warstwy gruntu we wszystkich otworach był podobny:
- najwyżej znajdowała się miękkoplastyczna glina występująca od powierzchni dna wykopu do głębokości 0,40 m; wszystko wskazywało na to, że została tu nawieziona przez poprzedniego właściciela działki, który w ten sposób chciał zamaskować mankamenty podłoża gruntowego;
- pod gliną - torf przykryty warstwą humusu, do głębokości 1,60 m poniżej powierzchni dna wykopu;
- pod torfem - średnio zagęszczone piaski drobnoziarniste; dopiero ta warstwa była dobrym podłożem pod fundamenty budynku.
Woda gruntowa znajdowała się płytko - już na głębokości 80 cm poniżej dna wykopu, czyli 80 cm powyżej poziomu nośnych piasków. Ze względu na tę wodę wymiana gruntu byłaby tu trudna; można by ją przeprowadzić dopiero po wcześniejszym obniżeniu przez pompowanie poziomu wody gruntowej.
W tej sytuacji mogłem zaproponować posadowienie budynku na fundamentach pośrednich: na studniach kopanych (patrz ramka obok) lub na palach żwirowych. Uznałem, że lepszy będzie ten drugi sposób; przy pierwszym woda gruntowa stanowiłaby utrudnienie. Poradziłem też właścicielom działki, by zlecili wykonanie tych pali doświadczonej firmie budowlanej, specjalizującej się w nietypowych technologiach i udzielającej gwarancji na wykonane roboty fundamentowe. Tak też się stało.
Prace rozpoczęto od wybrania gruntu z dna wykopu pod fundament - aż do poziomu lustra wody gruntowej. Następnie wykonano wykopy o szerokości 1 m i wypełniono je grubym kruszywem, które wciskano w podłoże ubijakiem hydraulicznym, zamocowanym na wsporniku koparki. Kruszywo ubijano do momentu, gdy opór podłoża uniemożliwiał jego dalsze wciskanie (rys. 3).
Na tak przygotowanym podłożu posadowiono fundament o szerokości 0,4 m z betonu B15. Górna powierzchnia fundamentu sięgała powierzchni terenu. Na fundamencie tym ułożono na warstwie izolacji wieniec żelbetowy zbrojony jak projektowane ławy. Posadzkę domu posadowiono na rozmieszczonych na siatce 2×2 m palach żwirowych o wymiarach 60×60 cm. Rozmieszczono je głównie w miejscach oparcia ścian działowych (rys. 4). Podłoże betonowe posadzki zostało pogrubione i uzbrojone siatką z prętów ze stali 34GS, o średnicy O/10, ułożonych w rozstawie 30×30 cm.
Czas pokazał, że wybrano dobre rozwiązanie, a prace fundamentowe wykonano poprawnie. Budowa została pomyślnie zakończona już ponad dwa lata temu, a dom ciągle eksploatowany jest bez kłopotów.
Dom na studniach kopanych
Jeśli grubość warstw słabych gruntów nie jest większa niż 2-3 m, budynek można posadowić na studniach kopanych. Wykonuje się je z kręgów betonowych (takich samych, z jakich buduje się studnie do czerpania wody). Kręgi zagłębia się w gruncie metodą studniarską polegającą na stopniowym podkopywaniu kręgu ustawionego na powierzchni gruntu. Podkopywanie prowadzi się równomiernie z każdej strony, wzdłuż całego obwodu kręgu, wybierając równocześnie grunt z wnętrza. Gdy krąg zagłębi się poniżej projektowanego dna wykopu, na jego krawędzi układa się następny i dalej prowadzi się kopanie. Kiedy studnia oprze się na gruncie nośnym, do jej wnętrza wprowadza się zbrojenie, które następnie łączy się ze zbrojeniem ław fundamentowych. Przestrzeń wewnątrz kręgów wypełnia się betonem.
A co to znaczy
Torfy - grunty powstałe z obumarłych części roślinnych zawierające ponad 30% tych części. Pod wpływem obciążenia ulegają znacznym odkształceniom.
Grunt rodzimy - grunt złożony w danym miejscu przez naturę - w odróżnieniu od gruntu nasypowego, czyli nasypanego przez człowieka.
Grunty nasypowe - gdy zostały złożone bez zagęszczenia - nie nadają się do posadowienia fundamentów, gdyż tak jak grunty organiczne obciążone budynkiem, będą się odkształcały. Przy znacznej grubości warstwy gruntów nasypowych nie jest możliwe jej zagęszczenie bezpośrednio z powierzchni terenu. Często w gruntach nasypowych występują różnego rodzaju odpady, które muszą być usunięte z terenu projektowanej budowy.
Sposób pierwszy - wymiana gruntu
Właśnie taki układ warstw występował na jednej z badanych przeze mnie działek. Pod piaskiem, na głębokości dwóch metrów leżała warstwa a torfów o grubości dwóch metrów. Sprawdziłem grunt na sąsiedniej już zabudowanej posesji położonej przy tej samej ulicy - w podłożu także występowały torfy. Stojący na nich dom - posadowiony bez badań geotechnicznych - popękał w wielu miejscach.
Prawdopodobnie taki sam los spotkałby dom moich klientów, gdyby w porę nie pomyśleli o badaniu geotechnicznym i gdyby nie zdecydowali się na usunięcie torfu oraz zastąpienie go dobrym, nośnym gruntem. Nie okazało się to wcale skomplikowane, bo na szczęście woda gruntowa na ich działce znajdowała się poniżej warstwy torfów.
Grunt pod fundamentami domu można wymienić wtedy, gdy warstwa słabych gruntów zalega płytko, do głębokości 2-3 m pod poziomem terenu. Wymiana taka polega na wybraniu z wykopu nienośnego gruntu i wypełnieniu go różnoziarnistym piaskiem zagęszczanym warstwami.
Przed układaniem warstw piasku specjalista od gruntów musi określić, czy grunty słabe zostały całkowicie wybrane. Po przeprowadzeniu badania można przystępować do układania warstw piasku.
Grubość zagęszczanych warstw zależy od wydajności zagęszczarki. Zazwyczaj układa się warstwy o grubości do około 30 cm. Po zakończeniu zagęszczania geotechnik powinien przeprowadzić kontrolę skuteczności wykonanej pracy. Wymianę gruntu zwykle przeprowadza firma wykonująca roboty ziemne.
Gdy grubość wymienianej warstwy nie jest duża (na przykład jeden metr), zamiast piasku można zastosować chudy beton. Można także użyć piasku stabilizowanego cementem.
Sposób drugi - fundamenty pośrednie
Niestety, wymiana gruntu nie zawsze jest możliwa. Tak było na innej badanej przeze mnie działce. Rozpoczęto tam budowę domu jednorodzinnego. Wykopy pod fundament były już gotowe, ale wykonawcy nie spodobał się grunt zalegający w dnie. Znaczne zróżnicowanie jego barwy budziło podejrzenie, że nie jest to grunt rodzimy.
Wykonałem kilka otworów badawczych do głębokości dwóch metrów poniżej dna wykopu. Przekrój przez warstwy gruntu we wszystkich otworach był podobny:
- najwyżej znajdowała się miękkoplastyczna glina występująca od powierzchni dna wykopu do głębokości 0,40 m; wszystko wskazywało na to, że została tu nawieziona przez poprzedniego właściciela działki, który w ten sposób chciał zamaskować mankamenty podłoża gruntowego;
- pod gliną - torf przykryty warstwą humusu, do głębokości 1,60 m poniżej powierzchni dna wykopu;
- pod torfem - średnio zagęszczone piaski drobnoziarniste; dopiero ta warstwa była dobrym podłożem pod fundamenty budynku.
Woda gruntowa znajdowała się płytko - już na głębokości 80 cm poniżej dna wykopu, czyli 80 cm powyżej poziomu nośnych piasków. Ze względu na tę wodę wymiana gruntu byłaby tu trudna; można by ją przeprowadzić dopiero po wcześniejszym obniżeniu przez pompowanie poziomu wody gruntowej.
W tej sytuacji mogłem zaproponować posadowienie budynku na fundamentach pośrednich: na studniach kopanych (patrz ramka obok) lub na palach żwirowych. Uznałem, że lepszy będzie ten drugi sposób; przy pierwszym woda gruntowa stanowiłaby utrudnienie. Poradziłem też właścicielom działki, by zlecili wykonanie tych pali doświadczonej firmie budowlanej, specjalizującej się w nietypowych technologiach i udzielającej gwarancji na wykonane roboty fundamentowe. Tak też się stało.
Prace rozpoczęto od wybrania gruntu z dna wykopu pod fundament - aż do poziomu lustra wody gruntowej. Następnie wykonano wykopy o szerokości 1 m i wypełniono je grubym kruszywem, które wciskano w podłoże ubijakiem hydraulicznym, zamocowanym na wsporniku koparki. Kruszywo ubijano do momentu, gdy opór podłoża uniemożliwiał jego dalsze wciskanie (rys. 3).
Na tak przygotowanym podłożu posadowiono fundament o szerokości 0,4 m z betonu B15. Górna powierzchnia fundamentu sięgała powierzchni terenu. Na fundamencie tym ułożono na warstwie izolacji wieniec żelbetowy zbrojony jak projektowane ławy. Posadzkę domu posadowiono na rozmieszczonych na siatce 2×2 m palach żwirowych o wymiarach 60×60 cm. Rozmieszczono je głównie w miejscach oparcia ścian działowych (rys. 4). Podłoże betonowe posadzki zostało pogrubione i uzbrojone siatką z prętów ze stali 34GS, o średnicy O/10, ułożonych w rozstawie 30×30 cm.
Czas pokazał, że wybrano dobre rozwiązanie, a prace fundamentowe wykonano poprawnie. Budowa została pomyślnie zakończona już ponad dwa lata temu, a dom ciągle eksploatowany jest bez kłopotów.
Dom na studniach kopanych
Jeśli grubość warstw słabych gruntów nie jest większa niż 2-3 m, budynek można posadowić na studniach kopanych. Wykonuje się je z kręgów betonowych (takich samych, z jakich buduje się studnie do czerpania wody). Kręgi zagłębia się w gruncie metodą studniarską polegającą na stopniowym podkopywaniu kręgu ustawionego na powierzchni gruntu. Podkopywanie prowadzi się równomiernie z każdej strony, wzdłuż całego obwodu kręgu, wybierając równocześnie grunt z wnętrza. Gdy krąg zagłębi się poniżej projektowanego dna wykopu, na jego krawędzi układa się następny i dalej prowadzi się kopanie. Kiedy studnia oprze się na gruncie nośnym, do jej wnętrza wprowadza się zbrojenie, które następnie łączy się ze zbrojeniem ław fundamentowych. Przestrzeń wewnątrz kręgów wypełnia się betonem.
A co to znaczy
Torfy - grunty powstałe z obumarłych części roślinnych zawierające ponad 30% tych części. Pod wpływem obciążenia ulegają znacznym odkształceniom.
Grunt rodzimy - grunt złożony w danym miejscu przez naturę - w odróżnieniu od gruntu nasypowego, czyli nasypanego przez człowieka.
Grunty nasypowe - gdy zostały złożone bez zagęszczenia - nie nadają się do posadowienia fundamentów, gdyż tak jak grunty organiczne obciążone budynkiem, będą się odkształcały. Przy znacznej grubości warstwy gruntów nasypowych nie jest możliwe jej zagęszczenie bezpośrednio z powierzchni terenu. Często w gruntach nasypowych występują różnego rodzaju odpady, które muszą być usunięte z terenu projektowanej budowy.
Zapisz się na NEWSLETTER. Co tydzień najnowsze wiadomości o budowie, remoncie i wykańczaniu wnętrz w Twojej poczcie e-mail: Zobacz przykład
>
Skomentuj:
Jak budować na torfach?