Wykop pod ławy fundamentowe, do jakiej głębokości go wykonać

Ławy to najpopularniejszy rodzaj fundamentów bezpośrednich. Jednak ważne jest, aby wykop pod ławy fundamentowe został wykonany na odpowiedniej głębokości. Jest kilka czynników, które o tej głębokości decydują, głównie chodzi o głębokość strefy przemarzania gruntu oraz wysokość zwierciadła wód gruntowych.

Podstawowe informacje o ławach fundamentowych

Ławy są najpopularniejszym rodzajem wykonywanych fundamentów pod różnego rodzaju budynki mieszkalne lub obiekty przemysłowe. Często ławy razem ze ścianami fundamentowymi określa się jako fundamenty tradycyjne w przeciwieństwie do płyty fundamentowej, która w kontekście ław jest uważana za fundament nowoczesny.

Mimo tego, że płyta fundamentowa została zaprojektowana do stawiania domów w warunkach zbyt trudnych dla ław, to często jest wybierana przez inwestorów nawet kiedy nie ma takiej konieczności. Zazwyczaj jest droższą opcją niż ławy, jednak ma pewne zalety, które sprawiają, że inwestorzy decydują się na to rozwiązanie.

Ławy fundamentowe wykonuje się z betonu klasy B20 lub B25. Należy pamiętać że fundamenty będą przez długie lata narażone na szkodliwe działanie wilgoci, mrozu, czy agresywnej wody. Dlatego nie warto oszczędzać na wyborze klasy betonu i wykonać dobre fundamenty.

Z reguły ławy zawierają zbrojenie konstrukcyjne w celu dodatkowego ich wzmocnienia, jednak nie zawsze. Czasami są na tyle wąskie, że zbrojenie nie jest konieczne. Domy jednorodzinne posadowione na dobrych gruntach z reguły wykonuje się na ławach bez zbrojenia. Jeżeli budynek mieszkalny ma więcej kondygnacji lub jest stawiany na gruntach słabszych, to zastosowanie dodatkowego wzmocnienia ław może się okazać konieczne.

Wykop pod ławy fundamentowe a strefa przemarzania gruntu

Strefa przemarzania gruntu jest to podstawowy czynnik, który determinuje głębokość do jakiej trzeba wykonać wykop pod ławy fundamentowe. Niektóre grunty cechują się dużą wysadzinowością, co może przyczynić się do powstawania wysadzin mrozowych. Jeżeli tego typu zjawisko będzie miało miejsce pod fundamentem budynku, istnieje ryzyko, że dojdzie do jego uszkodzenia.

Polska wg. normy PN-81/B-03020, została podzielona geograficznie na kilka stref przemarzania gruntu, głębokość do jakiej sięgają waha się od 0,8 do 1,4 m p.p.t.. Najpłytsza strefa przemarzania gruntu rozciąga się na obszarze Zachodniej Polski. Natomiast, najgłębsza obejmuje północno-wschodni i południowy kraniec naszego kraju.

Mróz utrzymujący się podczas zimy powoduje zamarzanie wody w  porach gruntowych, zamarznięta woda zwiększając swoją objętość nieznacznie zwiększa objętość całego gruntu. Jednak nie jest to główna przyczyna powstawania wysadzin mrozowych. Zjawisko to jest przede wszystkim związane z przemieszczaniem się płytko występujących wód gruntowych w górę, porami gruntu.

Ruch ten jest możliwy jeżeli grunt jest wysadzinowy, czyli jeżeli ma niewielkie pory, które są ze sobą połączone. Mogą one utworzyć kanaliki dla wody podciąganej kapilarnie do góry. Kolejnym warunkiem koniecznym do wystąpienia zjawiska wysadzin, jest płytko występujące zwierciadło wód gruntowych. Dzięki temu, wszelkie ubytki wody błonkowatej i kapilarnej podciąganej do góry, są szybko uzupełniane.

Główną siłą, która powoduje ruch wody w górę jest różnica temperatur między dwoma ośrodkami gruntowymi, woda słabo związana z cząsteczkami gruntu np. błonkowata lub kapilarna przemieszcza się z miejsc o wyższej temperaturze do miejsc o niższej temperaturze, czyli w kierunku powierzchni.

Jak rozpoznać grunt wysadzinowy

Teoretycznie zjawisko wysadzinowości nie powinno występować w przypadku gruntów takich jak piaski, czy grunty spoiste zwięzłe. Gdyż pory w piaskach są zbyt duże, a w gruntach zwięzłych zbyt małe. Jako że nie da się określić wielkości przestrzeni porowych w gruncie, to wysadzinowość określa się biorąc pod uwagę uziarnienie gruntu.

Grunty na naszej szerokości geograficznej bardzo często mają domieszkę gliny, co sprawia że nie ma mamy stuprocentowej pewności odnośnie zachowania się takiego gruntu pod wpływem mrozu. W Polsce, najpopularniejszą i najnowszą klasyfikacją określającą wysadzinowość gruntów jest klasyfikacja Zenona Wiłuna z 1958 r.

Według tej klasyfikacji, przy ocenie na ile grunt jest wysadzinowy, bierze się pod uwagę jego uziarnienie oraz kapilarność bierną gruntu (H_kb). Jednak w większości przypadków, nie ma praktycznego sensu określać laboratoryjnie przestrzeni porowej danego gruntu. Byłoby to zbyt kłopotliwe.

Dlatego zgodnie z ww. normą wyodrębniono strefy przemarzania gruntu, aby posadawiać fundamenty budynku poniżej głębokości przemarzania, gdzie mróz już nie sięga. Jest to profilaktyka, która bardzo dobrze przeciwdziała zjawisku powstawania wysadzin mrozowych i usprawnia wykonanie danej inwestycji. Oczywiście wiąże się to z wykonaniem wykopu pod ławy fundamentowe, do odpowiedniej głębokości.

Poziom wód gruntowych

Można powiedzieć, że wysoki poziom zwierciadła wód gruntowych stanowi problem kiedy sięga powyżej głębokości przemarzania gruntu. Wtedy zazwyczaj uniemożliwia to budowanie domu na ławach i wybiera się alternatywę w postaci płyty fundamentowej. Oczywiście można by było wykonać odwodnienie w miejscu planowanej inwestycji przed wykonaniem wykopu pod ławy.

Jednak jest to kolejny kosztowny kłopot, który zazwyczaj nie ma sensu. Ponadto profilaktyka pokazuje, że w przypadku wysokiego zwierciadła wody gruntowej lepiej unikać stawiania budynku na ławach. Zwiększa to ryzyko zawilgocenia ścian fundamentowych budynku, jeżeli izolacja fundamentów nie będzie wystarczająco szczelna, a woda lubi szukać tego typu zakamarków, przez które może się przecisnąć.

Płyta fundamentowa nie musi być posadowiona na odpowiednio dużej głębokości, która uwzględniałaby strefę przemarzania gruntu. W przypadku płyty, ochroną przed wysadzinami mrozowymi jest opaska przeciwwysadzinowa, a nie odpowiednia głębokość posadowienia. Dlatego wykop pod płytę domu jednorodzinnego sięga z reguły 40 cm p.p.t..