Jak przygotować grunt pod fundamenty, krok po kroku

W skorupie ziemskiej naszej rodzimej planety, występują różne rodzaje gruntów lub skał, charakteryzujące się odmiennym składem chemicznym, mineralogicznym czy właściwościami fizycznymi. Jeżeli chcesz kupić jakiś kawałek ziemi pod dom, to musisz wiedzieć co znajduje się pod jej powierzchnią. Ponadto, grunt pod fundamenty budynku, musi spełniać pewne kryteria oraz być odpowiednio przygotowany. Wszystkiego na temat tego jak przygotować grunt pod fundamenty dowiesz się poniżej.

Rozpoznanie geologiczne

Zacznijmy od tego, że nie każdy grunt w ogóle nadaje się pod budowę. Jeżeli poważnie zastanawiasz się nad kupnem jakiejś działki pod dom, to zanim podejmiesz decyzję koniecznie zrób wstępne rozpoznanie geologiczne. Nie chodzi tutaj o badanie parametrów fizycznych gruntu, na to przyjdzie czas później. Chodzi o sprawdzenie czy grunt znajdujący się na działce może zostać sklasyfikowany jako budowlany.

Przede wszystkim, zwróć uwagę na to czy istnieje ryzyko, że teren, na którym znajduje się działka, stanowił kiedyś obszary podmokłe. Może o tym świadczyć nieckowaty kształt obszaru na którym znajduje się działka lub szata roślinna występująca nieopodal, charakterystyczna dla terenów podmokłych. Niestety nie zawsze takie przypuszczenia można wywnioskować na podstawie obserwacji terenowych, dlatego tak istotne jest zbadanie gruntu przed zakupem działki, a nie przed samym rozpoczęciem prac budowlanych.

Jeżeli grunt nawiercony podczas wykonywania odwiertów geologicznych okaże się gruntem mogącym z powodzeniem współoddziaływać z obiektami budowlanymi, to wyniki dalszych badań geotechnicznych będą decydowały m.in. o doborze odpowiednich fundamentów czy ograniczeniach konstrukcyjnych budynku.

Badania geotechniczne

W naszym kraju, badanie geotechniczne gruntu podlegają pod polską normę PN-EN 1997. Norma ta to inaczej Eurokod 7, opisuje zunifikowane zasady projektowania geotechnicznego dla krajów wschodzących w skład Unii Europejskiej. Eurokody to zestaw dziesięciu norm, dotyczących projektowania konstrukcji budowlanych.

Badania geotechniczne podłoża gruntowego, najczęściej robi się na potrzeby projektu budowlanego. Aby projektant mógł dobrać odpowiednie fundamenty oraz parametry konstrukcyjne budynku, musi znać wytrzymałość podłoża, na którym dany budynek ma zostać postawiony. Następnie musi tak skorelować ze sobą układ podłoże-fundament, aby nośność tego układu nie została przekroczona.

W tym celu oblicza się tzw. stany graniczne podłoża dla projektowanej budowli, po przekroczeniu których budowla nie nadaje się do użytku lub zagraża bezpieczeństwu. Podczas obliczeń uwzględnia się najbardziej niekorzystne warunki oraz układy obciążeń budynku oddziałującego na podłoże. Następnie na podstawie tych obliczeń dobiera się odpowiednie fundamenty.

Zagęszczenie gruntu

Zbadanie geologii danego podłoża to dopiero pierwszy etap prac geotechnicznych. Jeżeli podczas wykonywania odwiertów natrafimy na grunty budowlane to musimy poznać ich parametry mechaniczne. W tym celu wykonuje się dodatkowe badania tj. ustalanie plastyczności gruntów spoistych lub badanie zagęszczenia gruntów sypkich.

Na obszarze Polski, podłoże gruntowe bardzo często tworzą osady piaszczyste. Ponadto nasypy budowlane na wszelkiego rodzaju budowach, są usypywane z piasków. Jeżeli piasek ma stanowić podłoże pod fundament to musi posiadać odpowiednio wysoki wskaźnik zagęszczenia gruntu (I_s). W przeciwnym razie na skutek ciężaru własnego oraz oddziaływań zewnętrznych (w postaci masy budynku), może zbyt mocno osiadać.

Proces osiadania jest jak najbardziej naturalny w sytuacji nowo postawionego obiektu. Jeżeli jednak osiadanie jest zbyt duże lub budynek osiada nierównomiernie, najczęściej prowadzi to do uszkodzeń tj. pękające ściany czy posadzki.

Najpopularniejsze metody wzmacniania podłoża gruntowego

Aby zapobiec nadmiernemu osiadaniu, grunt musi zostać odpowiednio przygotowany pod budowę. W przypadku wzmacniania gruntu pod domy jednorodzinne, wybór metody zagęszczania podłoża gruntowego sprowadza się głównie do wyboru odpowiedniej wielkości zagęszczarki. Przeważnie im większa masa takiej zagęszczarki, tym większa głębokość oddziaływania na grunt.

Należy jednak pamiętać, że maksymalna głębokość do jakiej zagęszczarka może zagęścić grunt wynosi 0,5 m. Dlatego podsypkę należy sypać cienkimi warstwami do 20 cm, a następnie każdą warstwę odpowiednio zagęścić. Wzmacnianie podłoża za pomocą zagęszczarek nazywane jest zagęszczaniem wibracyjnym, które polega na generowaniu drgań mechanicznych wprawiających podłoże w wibracje.

Kolejnym popularnym sposobem na zagęszczenie gruntu jest ubijanie za pomocą walca lub innych ciężkich sprzętów budowlanych tj. koparki gąsienicowe. Grunt jest zagęszczany nie w sposób dynamiczny, czyli poprzez wywoływanie wibracji, a w sposób statyczny. Najczęściej zagęszczanie statyczne, stosuje się na większych budowach np. pod infrastrukturę drogową, gdzie używanie zagęszczarki ze względu na dużą powierzchnię inwestycji, byłoby mało ekonomiczne.

Inne metody wzmacniania podłoża gruntowego tj. zagęszczanie wgłębne, czy elektroosmoza są używane pod większe inwestycje budowlane.

Kontrola zagęszczenia gruntu na budowie

Wraz z postępem robót ziemnych, przychodzi czas aby sprawdzić stan podłoża gruntowego. Tego typu kontrolę gruntu pod budowę zleca się wyspecjalizowanym firmom geotechnicznym. Dozory geotechniczne w dzisiejszych czasach to norma, z reguły badanie gruntu na działce przeprowadza się w trzech sytuacjach.

1. Kiedy inwestor chce sprawdzić grunt przed zakupem działki, aby uniknąć sytuacji, w której okaże się że grunt wymaga kolejnych nakładów finansowych aby był zdatny pod budowę. Do tego dochodzi także dobór odpowiednich fundamentów.
2. Podczas fazy projektowania domu, w celu ustalenia konkretnych parametrów wytrzymałościowych podłoża gruntowego.
3. W trakcie budowy, np. w celu kontroli zagęszczenia gruntu pod posadzki budynku.

Warto pamiętać że każda z ww. sytuacji jest kluczowa dla powodzenia danej inwestycji budowlanej.

W jaki sposób przeprowadza się kontrolę zagęszczenia gruntu

Kontrolę zagęszczenia podłoża gruntowego wykonują firmy zajmujące się geotechniką. Najczęściej podczas takiego dozoru geotechnicznego, zagęszczenie gruntu sprawdza się wykonując sondowanie. Jest to najprostszy i najbardziej popularny sposób pozwalający określić czy nasyp budowlany ma odpowiednio wysoki wskaźnik zagęszczenia (I_s).

Wskaźnik zagęszczenia gruntu jest miarą zagęszczenia gruntu nasypowego, parametr ten definiuje polska norma BN-77/8931-12. Czyli mówiąc krótko, jeżeli chcemy określić zagęszczenie gruntu, musimy poznać wartość wskaźnika zagęszczenia gruntu (I_s), na podstawie przeprowadzonych badań polowych.

Jeżeli grunt ma odpowiednie parametry to można wylewać fundamenty lub posadzki budynku. W przeciwnym razie, geotechnik udzieli odpowiednich wskazówek w jaki sposób można skutecznie wzmocnić podłoże gruntowe tak aby można było kontynuować budowę.