[B021] Wykopy pod ławy fundamentowe

co zrobić z ziemią z wykopu
Wykop pod fundamenty. w tle widoczne hałdy humusi u gruntu rodzimego.

Cześć!

Wykonanie wykopu pod fundamenty Twojego domu wydaje się banalne: wystarczy wynająć koparkę i pokazać, gdzie ma kopać. I rzeczywiście trochę tak jest. Z drugiej jednak strony grunt, na którym stoi dom jest praktycznie częścią fundamentu. Nawet najmocniejsza ława fundamentowa jest bezużyteczna, gdy stoi na byle czym. Wynika z tego, że grunt należy traktować jako element konstrukcyjny, czyli taki od którego zależy bezpieczeństwo budynku! Wykopanie przysłowiowej „dziury w ziemi” jest w rzeczywistości fragmentem fundamentu. Dlatego przyjrzyjmy się w jaki sposób prawidłowo zrobić wykop.

Uwaga

Artykuł ten dotyczy klasycznych fundamentów na ławach. Posadowienie domu na płycie fundamentowej wygląda nieco inaczej i nie omawiam go tutaj. 

Przygotowanie do kopania

Co to są warunki gruntowe?

Na początek krótki wstęp teoretyczny, żebyś dobrze zrozumiał czym tak naprawdę jest grunt na Twojej działce. W praktyce jest to nic innego jak materiał budowlany, który jest już na miejscu budowy. Wystarczy go odpowiednio ukształtować. Niestety za każdym razem sytuacja wygląda nieco inaczej. Warunki gruntowe różnią się zależnie od regionu Polski, a czasem mogą się różnić nawet w obrębie jednej działki. Dlatego tak bardzo polecam wykonanie badań geotechnicznych jeszcze przed wykonaniem projektu domu. Więcej o tym zagadnieniu pisałem w artykule [B010] 4 powody dla których warto wykonać badania geotechniczne gruntu.

A czym są te „warunki gruntowe”? Jest to zbiór kilku cech, jakimi można opisać grunt w danym miejscu. W szczególności są to:

  • Głębokość przemarzania gruntu – jest to maksymalna głębokość na jaką grunt może zamarznąć w ciągu najmroźniejszej zimy. Jest ona różna dla różnych regionów kraju i waha się w przedziale od 0,8m do 1,4m. Głębokość ta oznacza jednocześnie minimalną głębokość na jakiej musi znajdować się dół ławy fundamentowej poniżej otaczającego terenu. Głębokość przemarzania musi być określona w projekcie budowlanym (np. w adaptacji projektu gotowego). Jest to czynnik, który bezpośrednio wpływa na głębokość wykonanych wykopów.
    Dygresja: od reguły posadowienia fundamentu poniżej głębokości przemarzania są dwa wyjątki: 1. Budynki stawiane na płytach fundamentowych; 2. budynki stawiane na gruntach niewysadzinowych (czyli na piaskach i żwirach).
  • Poziom wód gruntowych – w wielu miejscach pod powierzchnią terenu znajduje się woda gruntowa. Jest to właściwie grunt w pełni nasączony wodą do pewniej wysokości (zaś powyżej znajduje się grunt suchy lub jedynie zawilgocony). Tą wysokość (nazywaną też rzędną zwierciadła wód gruntowych) mierzy się licząc od poziomu terenu w dół. Poziom wód gruntowych jest zależny od rodzaju gruntu i układu warstw gruntowych w danym miejscu, ale także od ukształtowania terenu i pory roku. Wiosną, po roztopach wody gruntowe są wyżej, a latem „wysychają” i są niżej.
    Dlaczego głębokość występowania wód gruntowych jest dla Ciebie ważna? Ponieważ lepiej nie dopuszczać do sytuacji w której fundamenty zanurzone są w wodzie. W ten sposób unikniesz ryzyka zawilgocenia fundamentów i konieczności wykonywania kosztownej izolacji przeciwwodnej.
  • Rodzaj gruntu i jego uwarstwienie – wyróżniamy wiele różnych rodzajów gruntu. Najpopularniejsze z nich to: żwiry, piaski, gliny, iły i inne. Pod glebą urodzajną (humusem) są one zwykle ułożone warstwami. Warstwy te nie zawsze są ułożone poziomo, nie zawsze tak samo w obrębie działki, nie zawsze mają stałą grubość. Krótko mówiąc: to czego nie widzimy pod powierzchnia ziemi jest naprawdę bardzo zróżnicowane. Na szczęście wielkość wykopu pod dom jest stosunkowo mała w porównaniu do układu warstw geotechnicznych. Dzięki temu masz duże szanse (ale nigdy pewność!), że w obrębie wykopu trafisz tylko na jeden rodzaj gruntu.
  • Parametry techniczne gruntu – każdy rodzaj gruntu jest inny, a co za tym idzie ma własne, unikalne właściwości. Nie będę ich tutaj omawiał, bo ich znajomość jest potrzebna przede wszystkim projektantowi do właściwego zaprojektowania fundamentu (najlepiej gdy ma je z badań geotechnicznych). Dla wykonawcy i inwestora ważny będzie ich aspekt praktyczny, czyli przede wszystkim spoistość gruntu.
    Spoistość określisz samodzielnie sprawdzając czy grunt „klei się sam ze sobą” czy też rozsypuje się. I właśnie pod tym kątem dzieli się grunty na spoiste (gliny, iły, itp.) oraz niespoiste (piaski, żwiry, itp.). W gruncie spoistym można wykonać wykop o pionowych ścianach, a w gruntach niespoistych konieczne jest ukształtowanie skarp pod kątem, bo grunt sam się obsypuje. Mogą też występować sytuacje pośrednie, czyli grunty o małej spoistości.
    W parze ze spoistością istnieje jeszcze istotny parametr gruntu, czyli wysadzinowość. Grunt wysadzinowy to taki, który zwiększa swoją objętość gdy zamarznie. Odwrotnością jest grunt niewysadzinowy. Dlaczego jest to ważne? Ponieważ nie można dopuścić do sytuacji, w której grunt pod fundamentem zwiększałby i zmniejszałby swoją objętość każdej zimy. Taka sytuacja szybko doprowadziłaby do popękania fundamentów. Stąd właśnie wynika konieczność posadowienia fundamentów poniżej głębokości przemarzania. W uproszczeniu możemy przyjąć, że grunty niewysadzinowe to piaski, żwiry i pospółki (nieposite). Wszystkie pozostałe traktujemy jako wysadzinowe.

Planowanie prac ziemnych

W ostatnich latach, a szczególnie na przełomie 2019 i 2020 roku zimy w Polsce były tak łagodne, że umożliwiały prowadzenie prac budowlanych przez cały rok. Nie zawsze tak było i zapewne nie zawsze tak będzie, dlatego warto pamiętać o wpływie pogody i pory roku na pierwsze etapy budowy.

Wykopy pod fundamenty najlepiej wykonywać wiosną, po zakończeniu roztopów. Nic też nie stoi na przeszkodzie żeby kopać latem lub jesienią, jednak okres wczesno-wiosenny ma dwie istotne zalety:

  • Daje maksymalnie długi czas prac przed kolejną zimą. Dzięki temu bez problemu wykonasz SSO (czyli wszystkie prace „na mokro”) przed zimowymi przymrozkami.
  • Daje pogląd rzeczywistych warunków gruntowo-wodnych w najbardziej niekorzystnych warunkach, czyli w momencie, gdy w gruncie jest najwięcej wody. Wtedy najłatwiej wychwycić fakt, że woda gruntowa jest zbyt wysoko (pamiętasz kiedy najlepiej było wykonać badania geotechniczne?).

Rozpoczynanie budowy późną jesienią lub zimą jest bardzo ryzykowne. Jeżeli nie uda się wykonać stanu zerowego przed nadejściem mrozów to może zamarznąć grunt pod gotowymi już ławami fundamentowymi. Jeżeli grunt jest wysadzinowy lub wykopy są zalane to istnieje spora szansa na pękanie i nierównomierne przemieszczenia fundamentów. Trudno stwierdzić na ile będzie to groźne, więc lepiej nie ryzykować.

Przed przystąpieniem do wykonania fundamentów warto też zaplanować cały proces tak, aby bez niepotrzebnych przerw dojść do stanu zerowego. Na początek należy wybrać wykonawcę oraz zapewnić wytyczenie budynku, a następnie możliwie najszybciej wykonać fundamenty (ewentualnie drenaż, instalacje i inne elementy podziemne) i zasypać wykop. Dlaczego? Ponieważ zostawienie otwartego wykopu na zbyt długo spowoduje jego zalewanie, obsunięcie krawędzi i trzeba będzie wszystko poprawiać.

I jeszcze jedna kwestia, o której należy wspomnieć przed pierwszym wbiciem łopaty. Sprawdź co oprócz samych fundamentów ma jeszcze znaleźć się w wykopie. Może to być drenaż wokół fundamentów, uziom otokowy budynku (powinien być opisany w projekcie branży elektrycznej), fragmenty przyłączy itp. Te dodatkowe rzecz mogą wymagać większego wykopu, więc warto to przewidzieć. Jednocześnie sprawdź na PZT, czy w rejonie wykopu nie istnieją już instalacje podziemne na które trzeba uważać w trakcie prac.

Ile ziemi wybrać pod fundamenty?

Na powyższe pytanie istnieje jedna, banalna odpowiedź: tyle ile potrzeba. Nie więcej i nie mniej. Czyli ile? To zależy od sytuacji gruntowo-wodnej jaką masz na działce. Jeżeli przeczytałeś powyższe podpowiedzi to powinieneś dać radę określić je samodzielnie. Jeżeli nie, to pomocny będzie kierownik budowy. Przejdźmy zatem do konkretów.

Zebranie humusu

Humus jest to pierwsza warstwa urodzajna gleby. Jest to grunt, który pod żadnym pozorem nie nadaje się do celów budowlanych i bezwzględnie należy go zdjąć z całego obszaru wykopu. Warstwa ta ma zwykle 20-40cm grubości. Zdjęty humus należy składować (hałdować) na osobnym miejscu tak, aby nie przeszkadzał przez cały okres trwania budowy. Nie warto go też wywozić, bo przyda się później do odtworzenia powierzchni terenu pod trawniki.

Trzy rodzaje wykopów

Teoretycznie można wyróżnić trzy rodzaje wykopów:

  • Szerokoprzestrzenne – polegające na wybraniu gruntu z całego obszaru pod planowanym budynkiem (praktykowane główne w budynkach podpiwniczonych);
  • Wąskoprzestrzenne pod ławy fundamentowe w szalunkach – wykonywane tylko tam, gdzie są ławy fundamentowe, o szerokości większej niż ławy fundamentowe, umożliwiającej wykonanie w nich szalunków;
  • Wąskoprzestrzenne pod ławy fundamentowe w wykopie – wykonywane tylko tam, gdzie są ławy fundamentowe, o szerokości równej ławom fundamentowym.

W rzeczywistości podział ten traci na znaczeniu, bo wykopy pod fundamenty domu jednorodzinnego są zwykle połączeniem przynajmniej dwóch powyższych metod. Zawsze na początku wykonywany jest wykop na całej powierzchni budynku (szerokoprzestrzenny) aby zebrać humus, a następnie kopane są zagłębienia w miejscu ław fundamentowych. Jest to stosunkowo proste i tańsze rozwiązanie, ale ma swoje wady, które ujawniają się dopiero podczas zasypywania fundamentów. Lepszym rozwiązaniem jest wybranie całego gruntu rodzimego aż do poziomu posadowienia fundamentów. Dlaczego tak, a nie inaczej opisuję szczególowo w artykule [030] Zasypywanie fundamentów.

Szerokość wykopu pod ławy zależy od rodzaju gruntu i preferencji wykonawcy. Najłatwiejszą i najtańszą opcją jest wykopanie jedynie pogłębień („rowów”) o wymiarach odpowiadających ławom fundamentowym, a następnie zabetonowanie ław bezpośrednio w gruncie. Niestety ponownie jest to rozwiązanie uproszczone i nie polecane. Przeczytaj o tym w ramce poniżej. Zazwyczaj konieczne będzie zrobienie wykopu szerszego i głębszego niż ława fundamentowa tak, aby zmieścić szalunek, ewentualny drenaż i beton podkładowy. Dokładna szerokość wykopu zależy wtedy od wykonawcy i jego komfortu pracy.

Ława fundamentowa betonowana w szalunkach czy w gruncie?

Temat ten poruszam szerzej w kolejnym artykule [B022] Ławy fundamentowe. Zajrzyj do niego już teraz aby dowiedzieć się więcej. Tutaj przytoczę jedynie najważniejsze informacje.

Ławy betonowane w gruncie

Nie jest to zalecana metoda betonowania fundamentów, jednak przedstawiam ją ze względu na to, że jest powszechnie i często stosowana co prowadzi do wielu błędów. Przede wszystkim musisz wiedzieć, że tą szczególną możliwość wykonania ław fundamentowych (analogicznie stóp fundamentowych) można wykorzystać jedynie w bardzo sprzyjających okolicznościach. Muszą być jednocześnie spełnione wszystkie następujące warunki:

  • Pod fundamentem występują gruntu spoiste, które umożliwią odpowiednie ukształtowanie wykopu;
  • Nie będzie konieczne późniejsze wykonanie drenażu wokół fundamentu;
  • Nie będzie konieczne zastosowanie hydroizolacji całej ławy fundamentowej, a wystarczy tylko hydroizolacja ściany fundamentowej. Hydroizolacja ławy (stopy) jest potrzebna gdy jest ona połączona bezpośrednio z żelbetowym słupem. Wtedy nie ma możliwości oddzielenia ławy od ściany (słupa) przez co istnieje możliwość kapilarnego podciągania wody gruntowej. Więcej o tym zagadnieniu przeczytasz w artykule [023] Hydroizolacja fundamentów.

Ławy betonowane w szalunkach

Betonowanie ław fundamentowych w szalunkach jest opcją zalecaną niezaleznie od wszelkich okoliczności. Jest też koniecznością gdy chociaż jeden z powyższych warunków nie jest spełniony.

za głęboki wykop pod fundament
Wykop pod ławy fundamentowe w gruncie niespoistym. Dno wykopu wykonane koparką, wymaga wyrównania za pomocą piasku stabilizowanego cementem.

Głębokość wykopów pod ławy fundamentowe

Głębokość wykopów powinna dokładnie odpowiadać głębokości określonej w projekcie jako poziom posadowienia fundamentów. Jak już wiesz jest ona zależna od głębokości przemarzania mierzonej od docelowego poziomu terenu (nie od terenu istniejącego, bo prawdopodobnie jego poziom zostanie podniesiony po zakończeniu budowy).

Zapewnienie prawidłowej głębokości wykopu jest jednym z istotnych aspektów podczas jego wykonywania. I nie chodzi tu jedynie o odległość od poziomu zero do poziomu posadowienia, ale też o prawidłowe wykonanie powierzchni gruntu, która będzie miała bezpośredni kontakt z podstawą fundamentu. Pamiętaj, że w tym miejscu grunt będzie elementem konstrukcyjnym tak samo ważnym jak sam fundament.

Najważniejsze zalecenie jest takie, aby grunt bezpośrednio pod fundamentem był tam w stanie pierwotnym, nietkniętym. Innymi słowy: tuż pod fundamentem grunt nie może być przekopany ani rozluźniony. Przecież nie chcesz aby fundament stał na kilkunasto-centymetrowej warstwie błotnistej papki. I właśnie to jest jedno z najważniejszych zadań Inwestora podczas wykonywania wykopów: dopilnowanie aby powierzchnia gruntu pod fundamentem była we właściwym stanie.

Jak prawidłowo zrobić wykop, aby nie naruszyć tej kluczowej warstwy gruntu? Dobrą metodą jest wykonanie całego wykopu koparką około 10cm płycej niż potrzeba i zebranie ostatnich kilkunastu centymetrów ręcznie, czyli łopatą. Praca ręczna pozwala dokładnie wypoziomować i wyrównać dno wykopu. Jeżeli natomiast operator koparki ma dużą wprawę to możliwe jest uzyskanie zbliżonego efektu jak przy pracy ręcznej.

Wykopy pod ławy fundamentowe
Wykop do betonowania ław fundamentowych w gruncie i w szalunkach.

Wszystko co do tej pory napisałem dotyczy klasycznych domów posadowionych na ławach fundamentowych. W przypadku domów na płycie fundamentowej sprawa bardzo mocno się upraszcza. Wystarczy jedynie zdjąć warstwę humusu, a następnie nawieźć odpowiednie kruszywo zgodnie z projektem.

Sprawdzenie poprawności wykonania wykopu

Wykop zgodnie z projektem i sztuką

Po zakończeniu prac ziemnych, należy skontrolować, czy zostały one poprawnie wykonane. W szczególności należy zwrócić uwagę na:

  • Geometrię wykopu – czyli na głębokości, szerokości, odległości i kąty wykopu. Jeżeli fundamenty będą wykonywane w szalunkach to jest to jedynie zgrubna ocena kształtu. Jeżeli jednak fundamenty będą betonowane w wykopie, to jego kontrolę należy przeprowadzić dużo dokładniej. Jak to zrobić? Użyj ław ciesielskich ustawionych wcześniej przez geodetę do sprawdzenia, czy wykopy przebiegają dokładnie w osi rozpiętego sznurka i czy wykop ma odpowiednią głębokość względem wyznaczonego poziomu zerowego.
  • Rzeczywisty rodzaj gruntu – jeżeli nie były wcześniej przeprowadzone badania geotechniczne to należy zwrócić szczególną uwagę na zgodność przyjętych założeń gruntowych w projekcie ze stanem rzeczywistym. Jest to też rolą kierownika budowy, aby nie dopuścić do sytuacji, gdy zaprojektowane fundamenty są niewystarczające dla faktycznie istniejącego podłoża gruntowego. Przypomnij sobie o czym pisałem w artykule [B010] 4 powody dla których warto wykonać badania geotechniczne gruntu.
  • Rzeczywistego poziom wód gruntowych – od tego, czy poziom wód gruntowych jest powyżej, czy też poniżej poziomu posadowienia fundamentów zależy sposób wykonania izolacji przeciwwilgociowej. Należy sprawdzić, czy zaprojektowane rozwiązanie jest wystarczające.
  • Stan dna wykopu – musi być równy, gładki i nie rozluźniony przez pracę koparki.
  • Stan skarp wykopu – skarpy wykopu powinny być odpowiednio ukosowane. Dotyczy to szczególnie gruntów sypkich, w których istnieje ryzyko osunięcia się skarpy i zasypania wykopu. Należy też pamiętać, aby nie składować humusu ani gruntu wydobytego tuż przy skarpach. Może to również spowodować obsunięcie i zasypanie wykopu.
  • Usunięcie całego luźnego gruntu z wykopu – nie nadaje się on do ponownego zagęszczenia i zasypania nim wnętrza fundamentów. Dlatego luźny grunt z całej powierzchni wykopu należy usunąć. Zapobiegnie to też obsypywaniu się skarp podczas betonowania.

Za głęboki wykop pod fundament

Rzeczywistość pokazuje, że niestety wykonawcy nie zawsze podchodzą do sposobu wykonania wykopu z należytą starannością. Zdarza się, że wykop jest wykonany głębiej niż trzeba, albo dno wykopu jest rozluźnione. Co zrobić w takim przypadku? Najpierw należy całkowicie wybrać luźny grunt za pomocą łopat (a nie koparki), a następnie uzupełnić braki do odpowiedniej wysokości w jeden z następujących sposobów:

  • zasypać dno wykopu piaskiem zmieszanym z cementem (tzw. piasek stabilizowany) i zagęścić;
  • zalać dno wykopu betonem podkładowym (tzw. „chudym betonem”) – jest to bardzo dobra metoda bo pozwala uzyskać równy i wytrzymały podkład pod fundament. Niestety wymaga dodatkowej pracy i kosztów.

Możliwe jest też rozwiązanie problemu ze zbyt głębokim fundamentem w inny sposób. O ile nie występuje wysoki poziom wód gruntowych można pogłębić dno wykopu i wykonać je zgodnie ze sztuką. Następnie wykonać typową ławę fundamentową, a wysokość do poziomu zerowego wyrównać przez wyższą ścianę fundamentową.

Uwaga

Dna wykopu (tego który znajduje się bezpośrednio pod ławą fundamentową) nie można zasypywać gruntem rodzimym pochodzącym z wykopu! Może do tego użyć wyłącznie piasku lub żwiru.

Woda gruntowa w wykopie

Zdarzają się sytuacje, gdy woda gruntowa znajduje się wyżej niż planowany poziom posadowienia budynku. Zaczyna ona wtedy przesiąkać przez grunt i zalewać wykop „od dołu”. Co należy w takim wypadku zrobić? Każdorazowo taką sytuację należy omówić z kierownikiem budowy, ale ogólnie są dwie możliwości:

  • Jeżeli woda pokazuje się do 30cm powyżej planowanego poziomu posadowienia to należy wykonać wykop płytszy o te kilkanaście centymetrów. Spowoduje to podniesienie fundamentów i całego budynku w górę. Skutkiem tego będzie konieczność wykonania większej liczby schodów przed domem, bardziej stromego podjazdu lub podniesienia terenu wokół domu.
  • Jeżeli woda ukaże się jeszcze wyżej niż 30cm od planowanego poziomu posadowienia, lub znajduje się tuż pod powierzchnią terenu to możliwe jest zastosowanie izolacji przeciwwodnej fundamentów, jednak dużo lepszym rozwiązaniem będzie wtedy posadowienie budynku na płycie fundamentowej. Niestety taka niespodzianka w momencie rozpoczęcia budowy będzie bardzo kosztowna. Wymaga zatrzymania budowy i przeprojektowania fundamentów.

Co zrobić z ziemią z wykopu

Robiąc wykop należy się liczyć z tym, że uzyskamy z niego dwa rodzaje gruntów: humus i grunt rodzimy. Należy je odpowiednio zagospodarować:

Humus – należy składować na hałdzie tak, aby nie przeszkadzał podczas całego okresu trwania budowy. Nie warto go też wywozić zbyt dlatego, bo będzie potrzebny na końcu do wyrównania terenu jako urodzajna gleba pod tereny zielone. Humusu pod żadnym pozorem nie można wykorzystywać do zasypywania wykopów ze względu na jego zbyt małą wytrzymałość i duże osiadania.

Grunt rodzimy z wykopu – może to być glina, piasek lub dowolny inny rodzaj gruntu. Nie nadaje się on do zasypywania wnętrza fundamentów, ale można go wykorzystać do zasypywania fundamentów z zewnątrz lub do podniesienia poziomu terenu wokół budynku. Sposób jego wykorzystania najlepiej omówić z kierownikiem budowy.

Buduj praktycznie

Najniższa cena

Wykonanie wykopów jest czynnością, na której trudno zaoszczędzić. Kosztem jest tu przede wszystkim czas pracy koparki i ludzi. Ważne jest aby uniknąć kosztów dodatkowych związanych z poprawianiem źle wykonanego dna wykopu.

Najwyższa jakość

Jakość wykonania wykopu zależy od staranności ekipy budowlanej. Należy dopilnować, aby został on wykonany zgodnie z wyżej opisaną sztuką budowlaną.

Najkrótszy czas

W przypadku wykopów fundamentowych czas ich wykonania idzie w parze z ceną. Wykop zrobiony raz a dobrze, bez poprawek i niedoróbek będzie najszybszy.

Wykopanie „dziury w ziemi” choć wydaje się banalne to jednak kryje w sobie sporo detali o które warto zadbać. Warunki gruntowe są bardzo różnorodne i trudno o dwie identyczne budowy. Dlatego pierwszą osobą u której powinieneś rozwiewać wszelkie wątpliwości jest kierownik budowy i projektant. To oni znają specyfikę terenów na których budują i doradzą najlepsze rozwiązanie w razie problemów.

Na koniec życzę Ci wykopów bez kłopotów 😉

Krystian

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.

Budujesz swój dom i chcesz uniknąć błędów?

Nie dowiesz się wszystkiego o budowie z jednego artykułu. Zapisz się na newsletter, a otrzymasz powiadomienia o nowych treściach!



Zapisując się wyrażasz jednocześnie zgodę na otrzymywanie newslettera.