Fundament na glinie

Nie każda glina jest dobrym podłożem budowlanym. Dobrze byłoby, gdyby mady występowały tylko na terenie ogrodu. Czasem lepiej nieznacznie zmienić położenie projektowanego budynku, aby uniknąć dodatkowych kosztów związanych z wykonaniem nietypowych fundamentów.

Znaczną część obszaru Polski pokrywają gliny - grunty spoiste zlepione drobnymi, ilastymi cząstkami. Zależnie od pochodzenia są to dwa, różniące się właściwościami, rodzaje gliny:

  • pochodzenia lodowcowego, które na olbrzymich obszarach pozostawi lodowiec pokrywający w przeszłości powierzchnię Polski. Można spotkać wiele form epoki lodowcowej, na przykład moreny denne.
  • pochodzenia rzecznego - mady. Są to grunty młodsze, występujące w dolinach rzek. Gliny te powstają także współcześnie.

Podłoże z gliny pochodzenia lodowcowego

Podłoże to ma zazwyczaj dużą nośność: przenosi obciążenia przekraczające 250-300 kPa (2,5-3 kg/cm2). Najlepszą nośność ma glina w stanie zwartym, półzwartym lub twardoplastycznym - wtedy trudno się odkształca. Ściśnięta pomiędzy palcami zgniata się nieznacznie. Glina w stanie plastycznym daje się ugniatać jak plastelina. Gdy zwiększy się ilość wody w glinie, grunt zaczyna się upłynniać. Plastyczne i upłynnione gliny nie są dobrym podłożem budowlanym.

Jeśli w podłożu występują ogniska lub warstwy plastycznych glin, fundament należy oprzeć na głębiej zalegających warstwach gruntów nośnych. Można też wykopać plastyczne gliny, a w ich miejsce wbudować piaski o grubym uziarnieniu. Piasek układa się warstwami, każdą z nich zagęszczając. Najczęściej występującym rodzajem gliny pochodzenia lodowcowego jest glina zwałowa o szarej lub brunatnej barwie. Jej ziarna mają bardzo zróżnicowane wymiary: obok drobnych, ilastych cząstek występują ziarna grube, a także znacznej wielkości głazy, które często utrudniają wykonanie wykopu. Na przykład w wykopie pod hotel Forum w Warszawie natrafiono na olbrzymi głaz narzutowy. Usunięcie go opóźniłoby prace, dlatego budujący hotel Szwedzi chcieli rozkruszyć głaz mikrowybuchem. Jednak gdy budowniczym zdradzono jego pochodzenie - lodowiec przeniósł go aż z północnej Szwecji - głaz wydobyto z wykopu w całości.

W glinie pochodzenia lodowcowego mogą występować duże głazy lub soczewki piasku
Rys. 1. W glinie pochodzenia lodowcowego mogą występować duże głazy lub soczewki piasku.

Podłoże z mad

Mady tworzą się na powierzchniach dolin rzek. Ich miąższość często przekracza kilka metrów. Nie są dobrym podłożem budowlanym, gdyż zwykle występują w stanie plastycznym. Posadowiony na madach dom na pewno będzie osiadał. Osiadanie budynku zazwyczaj nie jest równomierne i może doprowadzić do pękania ścian domu. Budując na takim gruncie, należy posadowić fundamenty na znajdujących się pod madami piaskach. Cienką warstwę mad można usunąć, a wolną przestrzeń wypełnić piaskiem grubym lub pospółką, zagęszczając je warstwami. Fundamentowanie jest bardziej skomplikowane, jeśli woda gruntowa występuje płytko, a warstwa mad zalega głęboko. Wtedy wykonuje się fundamenty pośrednie na palach lub mikropalach. Czasem, aby zmniejszyć jednostkowe obciążenie gruntu, wykonuje się pod całym budynkiem płytę żelbetową. Zwiększa to sztywność konstrukcji budynku i zabezpiecza przed ewentualnym nierównomiernym osiadaniem. Miejsce występowania mady zwykle jest nieznacznie obniżone w stosunku do reszty terenu, często porasta je bujna roślinność.

Skarpy wykopu

Przez krótki czas nawet pionowe skarpy wykopu wykonanego w glinie się nie osuwają. Po pewnym czasie - zależnie od stanu gruntu, głębokości wykopu, temperatury, opadów i obciążenia - mogą się jednak osuwać i obrywać. Można tego uniknąć, pozostawiając skarpy wykopu nachylone pod kątem 50 - 60°. Skarpy pionowe powinno się odeskować i podeprzeć.

Woda w wykopie

Glina jest podłożem mało przepuszczalnym, dlatego na dnie wykopu wykonanego w glinie utrzymuje się woda opadowa. Nie można dopuszczać do zalania wykopu, ponieważ po pewnym czasie woda uplastycznia grunt. W wykopie długości 20 m i szerokości 10 m w czasie ulewnego deszczu zbiera się kilka metrów sześciennych wody, należy ją wtedy jak najszybciej wypompować.

Zaleca się wykonywanie wykopu bezpośrednio przed fundamentowaniem. Jeżeli nie jest to możliwe, dno wykopu powinno mieć niewielki spadek (0,5-1%), zapewniający spływ wody opadowej. W najniższym punkcie wykopu trzeba zrobić studzienkę, która zbierze spływającą wodę (można zakopać starą beczkę).

Innym sposobem zabezpieczenia dna wykopu jest pozostawienie 10 - 20 - centymetrowej warstwy gruntu, która zostanie zdjęta dopiero przed rozpoczęciem fundamentowania.

W glinie zwałowej zwykle występują soczewki piasku, w których często znajduje się woda pod ciśnieniem. Przebicie soczewki grozi zalaniem wykopu. O tym, czy w glinie występują takie soczewki, można się dowiedzieć z wcześniej wykonanych badań geotechnicznych, określających warunki wodno-gruntowe danego terenu. Dno wykopu należy także chronić przed przemarzaniem - mróz niszczy strukturę gruntu i osłabia jego nośność. Trzeba pamiętać, że fundamenty posadowione na gruncie spoistym powinny leżeć poniżej strefy przemarzania, która w Polsce sięga do głębokości 0,8 - 1,4 m, w zależności od strefy klimatycznej.

Izolacja i drenaż

Woda opadowa łatwiej przesiąka przez znajdujący się wokół wybudowanego domu naruszony grunt, ważna jest więc szczelna izolacja fundamentów. Zaleca się także wykonanie wokół fundamentów drenażu opaskowego, odprowadzającego nadmiar wody opadowej. Zapobiegnie on zawilgoceniu ścian oraz gromadzeniu się wody na dnie dawnego wykopu, Trzeba też pamiętać, ze glina nie wchłonie wody spływającej rynnami z dachu, dlatego jeśli nie ma kanalizacji, trzeba zrobić chłonne studnie, o pojemności dostosowanej do ilości spływającej wody. Jeśli glina nie jest zbyt zwarta, można stosować system rozkraplania. W długim, płytkim wykopie umieszcza się rury drenarskie z drobnymi otworami, przez które woda przedostaje się do gruntu.

Posadowienie budynku na glinie
Rys. 2. Posadowienie budynku na glinie
Warstwy mad z wykopu trzeba zastąpić zagęszczoną pospółką
Rys. 3. Warstwy mad z wykopu trzeba zastąpić zagęszczoną pospółką

Dr inż. Krzysztof Traczyński
Artykuł publikowany w magazynie Murator