Czy da się wzmocnić fundamenty budynku?

Fundamenty są najważniejszą częścią budynku. To na nich rozkłada się ciężar wszystkich elementów i to one utrzymują dom na nie raz pracującym gruncie. Jednak czasami podczas remontu lub prac budowlanych koło danego budynku okazuje się, że nadgryzł je ząb czasu lub jakieś uszkodzenie mechaniczne i wymagają one poprawy. Profesjonalne wzmocnienie fundamentów stojącego budynku to bardzo zaawansowany proces budowlany wymagający specjalistycznego nadzoru. Kiedy fundamenty trzeba wzmocnić?

Przyczyny niszczenia fundamentów

Przyczyn niszczenia fundamentów może być bardzo wiele, jednak przyjrzyjmy się tym najczęściej spotykanym. Bardzo często powodem może być woda, która ścieka z dachu budynku. Jeśli nie ma on odpowiedniego systemu rynnowego, woda ścieka przy samych ścianach i podmywa fundamenty. Może to powodować poważne uszczerbki w nich i wymaga ich solidnego wzmocnienia. Czasami fundamenty osłabiają się ponieważ niedaleko stawiany jest nowy budynek. Jeśli grunt, na którym stoi budynek zostanie naruszony, fundamenty również ulegną osłabieniu. Czasami fundamenty wzmacnia się ze względu na planowaną rozbudowę domu. Jeśli planowane jest dobudowanie dodatkowej kondygnacji, fundamenty należy odpowiednio wzmocnić, by utrzymały nową bryłę budynku. Należy również zająć się nimi w wypadku pogłębiania piwnic.

Czy da się uniknąć wzmacniania fundamentów?

Absolutnie nie powinno się unikać wzmacniania, jeśli zaistnieje taka potrzeba. Solidne fundamenty dają gwarancję, że dom nie zawali się. Źle wykonane fundamenty skutkują „pracą” całego budynku. Pracują wtedy ściany i stropy, a budynek staje się niebezpieczny. O tym jak ważne jest wzmacniane fundamentów może świadczyć fakt, że nawet doświadczone ekipy poświęcają temu zadaniu odpowiednio dużo czasu, wykonując kolejne prace etapami, aby wszystko udało się idealnie. Każdy etap jest dokładnie nadzorowany przez kierownika budowy lub inspektora nadzoru. Wzmacnianie fundamentów to bardzo niebezpieczna i skomplikowana praca.

Od projektu do gotowego wieżowca

Osobom, które nigdy nie miały do czynienia z budowaniem chociażby domu jednorodzinnego często wydaje się, że poza budową garaży w nowoczesnym wieżowcu, prace budowlane wykonuje się tylko nad powierzchnią gruntu. Nic bardziej mylnego. Zanim w centrum miasta powstanie ogromny drapacz chmur, przez długi czas najpierw znajduje się w tym miejscu „dziura w ziemi”, w której jednak wykonywane są bardzo skomplikowane specjalistyczne roboty budowlane.

Projekty

Postawienie ogromnego budynku wymaga bardzo dużej ilości badan gruntu. Geologowie i geotechnicy współpracują miesiącami aby ustalić, czy na danym terenie bezpiecznie jest postawić ogromny drapacz chmur. Prowadzone są szeregi badań poprzez odwierty w ziemi, aż po rozsyłanie próbek ziemi do laboratoriów. Geotechnicy wydają opinie na temat gruntu w danym miejscu.  Zalecają fachowe metody posadowienia budynku i ustabilizowania gruntu pod nim. Biorą pod uwagę posadowienie budynku na palach i rozpatrują możliwości zabezpieczenia osuwisk czy skarp. Specjaliści w swoim projekcie przedstawiają także analizy ryzyka geotechnicznego na każdym etapie inwestycji. Dopiero gdy grunt jest dokładnie przebadany i rozpatrzone są różne możliwości budowy, wybiera się tę najbezpieczniejszą i zaczyna prace.

Pierwsze dni na budowie

Już samo przygotowanie „dziury w ziemi” do rozpoczęcia budowy wymaga specjalistycznej wiedzy i nowoczesnych rozwiązań. Przede wszystkim ściany wykopu należy zabezpieczyć, aby nie  obsypywały się do środka. Do tego celu przy ścianach stawia się ściankę berlińską. Jeśli w danym miejscu wody gruntowe położne są wysoko, teren należy odwodnić i osuszyć, aby woda nie zalewała placu budowy. Jeśli budynek ma być posadowiony na palach, należy najpierw solidnie umieścić je w ziemi. W razie potrzeby wykonuje się jeszcze szereg innych prac w gruncie, i dopiero wtedy ekipa budowlana może rozpocząć właściwą budowę „od fundamentów”, a „dziura w ziemi” dla zwykłego przechodnia zaczyna powoli stawać się wieżowcem.

Studnia głębinowa a badania geologiczne

Jeśli planujemy na swojej nowo zakupionej działce wiercić studnię głębinową, niezbędne będzie zlecenie wykonania rzetelnych badań gruntu. Badania geologiczne przydadzą się również w przypadku planowania innych inwestycji, takich jak przydomowa oczyszczalnia ścieków czy pompa ciepła. Generalnie są dobrym pomysłem. Gdy poznamy ziemię,  na której ma stanąć nas nowy dom, będziemy wiedzieli, czego możemy się po niej spodziewać. Dzięki temu będziemy mogli skorygować projekt domu, np. zrezygnujemy z podpiwniczeń w wypadku bardzo wysokich wód gruntowych.

Szukanie wody

Do wybudowania studni głębinowej potrzebne są warstwy wodonośne w ziemi. Nie są one równomiernie rozłożone na całej działce. Dlatego też rzetelne badania geologiczne pomogą nam ustalić, gdzie dokładnie znajduje się najbliższa warstwa i jak bardzo jest ona wydajna. Badania pomogą również zaoszczędzić na budowie całej inwestycji. Wiercenie studni nie jest drogą sprawą, jeśli wiemy gdzie znajduje się najbardziej dostępna warstwa wodonośna. Gdy zaczniemy to robić „na oślep”, ryzykujemy, że nie trafimy w warstwę, lub będzie ona ukryta bardzo głęboko – co stanowczo podwyższa koszty odwiertu. Nawet, gdy uda się dowiercić do wody, po zainstalowaniu studni może okazać się, że warstwa była mało wydajna i wyczerpała się w miesiąc po użytkowaniu studni.

Budowa studni

Gdy już ustalimy, gdzie dokładnie znajduje się woda, ekipa może zrobić odwiert i zainstalować pompy i rury od studni. Możemy prosić o oddzielny kran z wodą głębinową, ale możemy też zażyczyć sobie połączenia instalacji z wodą miejską. Wody mieszają się w specjalnym zbiorniku, ale w sposób kontrolowany. Chodzi o to, aby w wypadku zakażenia lub zamulenia wody gruntowej po prostu odciąć ją, nie blokując sobie równocześnie dostępu do zwykłej wody. Osoby posiadające studnie głębinowe muszą pamiętać, ze warstwy wodonośne mogą być kapryśne i czasami woda wyczerpuje się. Wtedy trzeba będzie wykonać kolejne odwierty. Mimo to inwestycja opłaca się, zwłaszcza w wypadku miejsc, gdzie zdarzają się braki w dostawie wody.

Dubaj. Perełka nowoczesnej architektury

Dubaj jest ewenementem na skalę światową. To miasto powstało na pustyni w kilkadziesiąt lat. Ogrom jego drapaczy chmur przytłacza nawet obeznanych z tematem Nowojorczyków. Ludzie z całego świata przylatują tu tylko po to, aby obejrzeć na własne oczy najnowocześniejsze budynki, jakich nie ma nigdzie indziej. Jakim cudem udało się wybudować bezpieczną metropolię piasku pustyni?

Potęga badań geologicznych

Dubaj jest między innymi wynikiem współpracy geologów, geotechników, architektów i inżynierów z całego świata. Aby móc rozpocząć budowę pierwszych drapaczy chmur niezbędne były bardzo dokładne prace geologiczne. Naukowcy z różnych krajów przyjeżdżali na pustynię robić różnego rodzaju odwierty i wykonywać badania, dzięki którym mogli dokładnie zapoznać się z ułożeniem warstw ziemi i nośnościami każdej z nich. Pobrane przez nich próbki gruntu rozsyłane były po laboratoriach geologicznych na całym świecie. Przechodziły tam wiele różnych testów, niektóre trwały nawet kilka lat. Dopiero gdy powstała obszerna dokumentacja geologiczna, geotechnicy i architekci mogli zaproponować rozwiązania pozwalające okiełznać sypki piasek pustynny. Dzięki pomysłowi polegającemu na posadowieniu budynku na palach, budowanie stabilnych i bezpiecznych konstrukcji w takim miejscu stało się możliwe.

Pale

Roboty palowe sprawiły, że budowa najwyższych wieżowców ruszyła pełną parą. Na czym one polegają? W ziemię wwierca się specjalne pale, które osadza się aż w głęboko ukrytej warstwie nośnej. Jest wiele metod budowania na palach. Mogą mieć różne grubości, czasami wzmacnia się je pompując wokół nich beton. Dopiero na konstrukcji z pali stawia się fundamenty nowego budynku. Dzięki takiemu rozwiązaniu wszystkie obciążenia przechodzą na pale, a sypki piasek będący na powierzchni nie ma wpływu na osadzenie i stabilność budynku. Tą metodą wybudowano między innymi słynny Burj Khalifa – najwyższy budynek na świecie. Badania geologiczne przed jego postawieniem trwały kilka lat.

Czy ziemię da się okiełznać?

Aby budowa nowej inwestycji lub zwykłego domu rodzinnego nie przyniosła nieplanowanych problemów, przed jej rozpoczęciem powinno się zlecić szczegółowe badania geologiczne. Wiedząc, jakie dokładnie warstwy ziemi znajdują się pod nami, możemy zawczasu zaplanować techniki budowlane, jakich zamierzamy użyć, a także przedyskutować z architektem projekt domu i nanieść na niego poprawki. Jak powinna wyglądać cała procedura?

Najpierw badania

Przede wszystkim należy zlecić specjalistycznej firmie dokładne badania naszej działki. Geolog dokona na niej kilka odwiertów aby ustalić, gdzie znajdują się warstwy wodonośne, jaki rodzaj gruntów występuje pod terenem budowy, jaką ma on przepuszczalność i nośność. Geolog pobierze także kilka próbek ziemi, które trafią na badania laboratoryjne. Gdy ze wszystkich badań zostanie sporządzone szczegółowa dokumentacja, skorzystają z niej nie tylko architekt, ale również firmy usługowe, które będą wykonywały takie instalacje jak np. przydomowa oczyszczalnia ścieków czy studnia głębinowa.

Poprawki

Co się jednak dzieje, gdy grunty nie są najlepszej jakości, by posadowić na nich budynek? To nic strasznego. Potrzebne będą po prostu dodatkowe roboty geotechniczne. Współczesne rozwiązania pozwalają postawić budynek na pawie każdym gruncie. Tam, gdzie ziemia może się obsunąć, geotechnicy zainstalują specjalistyczne kotwy. Miejsca, w których są wysokie wody gruntowe da się odwodnić. Zarówno jednorazowo, aby postawić fundamenty, jak i poprowadzić drenaże i zabezpieczenia przeciwwilgociowe, aby z domu można było komfortowo korzystać. Osoby, które planują postawić dom na wyjątkowo sypkim gruncie, prawdopodobnie będą musiały zdecydować się na palowanie. Polega ono na wwiercaniu w ziemię pali, które docierają aż do warstwy nośnej ukrytej pod piaskiem. Dopiero na tak przygotowanej konstrukcji można rozpocząć budowę domu. Dobry geotechnik we współpracy ze sprytnym architektem potrafią wybudować solidny i bezpieczny dom bez względu na to, jakie warunki oferuje działka.

Co to jest ścianka berlińska?

Budowa współczesnych drapaczy chmur jest możliwa dzięki użyciu wielu nowoczesnych technologii. Niektóre z nich są banalne w swojej prostocie. Przykładem może być ścianka berlińska, która pozwala inżynierom na budowę głębokich parkingów podziemnych nawet na gruntach, gdzie ziemia się bardzo obsuwa. Aby zrozumieć sens jej działania, należy najpierw dowiedzieć się, czym są badana geologiczne przed rozpoczęciem budowy inwestycji. Zacznijmy więc od początku.

Badania gruntu

Aby postawić nowoczesny drapacz chmur, najpierw należy dokładnie dowiedzieć się wszystkiego o gruncie, na którym ma on powstać. W związku z tym przeprowadza się dokładne badania geologiczne i geotechniczne. Dzięki nim można ustalić, jakie warstwy ziemi znajdują się na działce, jak głęboko jest każda z nich, gdzie pomiędzy nimi znajdują się wody gruntowe i wiele innych rzeczy. Geologowie robią na działce specjalne odwierty i wpuszczają w nie sondy, ale także pobierają próbki ziemi, które są szczegółowo badane w laboratoriach. Po badaniach wydawana jest obszerna dokumentacja, na podstawie której architekci i inżynierowie mogą dobrać najbezpieczniejsze i najskuteczniejsze rozwiązania budowlane dla danego typu gruntu.

Problematyczne grunty

Gdy okazuje się, że ziemia w danym miejscu jest dość problematyczna do postanowienia budynku, geotechnicy mają swoje metody, by problem rozwiązać. W wypadku gdy wody gruntowe są bardzo wysokie, teren budowy będzie trzeba na bieżąco odwadniać, aby wykonanie fundamentów i podpiwniczeń było możliwe. Gdy ziemia zbytnio obsuwa się przy kopaniu, wtedy właśnie pomocna jest ścianka berlińska. To prosta konstrukcja. Dookoła wykopu, w jego środku, wwierca się pale. Pomiędzy nie wkłada się drewnianą opinkę. Opinkę dokłada się cały czas pogłębiając wykop. Dzięki niej na bieżąco powstrzymywana jest ziemia z boków, która mogła by zsypywać się na dno wykopu. Ścianka berlińska pozwala zatem nie tylko na wygodne i komfortowe pogłębianie wykopu, ale również na prace w nim, zanim powstaną „prawdziwe” ściany.