Способы определения глубины заложения ленточного фундаменты. Как определить глубину заложения фундамента в различных грунтах
План статьи
Уже на этапе оценки характера грунта стоит задуматься над тем, какой будет глубина заложения фундамента. От этого зависит не только объем земляных работ, но и будущие затраты на строительные материалы. В этой статье мы поговорим о том, на какую глубину копать фундамент, от чего стоит отталкиваться при выборе конкретных параметров будущего основания дома. При этом будем руководствоваться нормативным документом СНиП 2.02.01–83, с которым советуем ознакомиться и нашим читателям.
Определение глубины фундамента под дом
Если еще недавно большинство индивидуальных застройщиков стремилось к возведению загородных домов, в проекте которых обязательно должен был быть либо подземный гараж, либо подвал (что уже само по себе требовало большого заглубления фундамента), то сегодня переплачивать за такое удовольствие 15-20 тыс. $ мало кому хочется. Допустим, что с большой высотой фундамента над землей можно смириться – все-таки уже часть надземной постройки, а вот зарывать деньги в землю не всегда хочется. Поэтому в большинстве случаев все сводится к заглублению фундамента на достаточную минимальную глубину. От чего она зависит?
Что учитывается при расчете глубины заложения фундамента
Все тот же СНиП 2.02.01–83 определяет, на что стоит обращать внимание при выборе глубины заложения фундамента под дом:
- в первую очередь, на проект строящегося дома. Например, стоит рассчитать нагрузку на фундамент со стороны дома. О том, как это сделать, мы писали в этой статье;
- конечно же, самого пристального внимания требует грунт на стройплощадке, глубина промерзания грунта (ГПГ), а также уровень грунтовых вод (УГВ), который меняется сезонно;
- если рядом с уже построенным зданием планируется возведение иной постройки, то нужно руководствоваться иными правилами выбора глубины заложения основания. В статье «Фундамент для пристройки к дому » этот вопрос изложен достаточно подробно. Так же придают немалое значение глубине прокладки инженерных коммуникаций, которые не должны быть расположены ниже подошвы фундамента;
- многое зависит от рельефа территории, на которой находится стройплощадка
Расчет нормативной глубины сезонного промерзания грунта
В принципе, рассчитывать нормативную ГПГ вовсе необязательно. Можно, например, воспользоваться информацией, представленной на рисунке ниже и с достаточной степенью точности вычислить ГПГ для вашего участка.
А можно пойти по более сложному пути и воспользоваться следующей формулой:
d 1 =d 0 √M, где
d 1 – искомое значение нормативной сезонной ГПГ;
d 0 – величина, которая зависит от характера грунта. Так, для скальных и крупнообломочных грунтов она принимает значение 0,34 м, для крупных и средних песков – 0,3, для супесей и мелких песков – 0,28, для глин и суглинков – 0,23;
M – коэффициент, принимающий значение модуля среднемесячной отрицательной температуры за зиму. Например, в декабре средняя температура составила -10 °С, в январе – -16 °С, в феврале – -18°С. Тогда наш коэффициент М примет значение 14,7.
Для глинистого грунта, используя значение коэффициента М, полученное ранее, получаем:
d 1 =0,23×√14,7=0,88 м
Величина расчетной ГПГ
Однако полученное значение нормативной ГПГ не учитывает влияние теплового режима отапливаемого сооружения. А ведь в половине случаев загородная недвижимость используется и в зимнюю пору. Для расчета более точного значения ГПГ вводят соответствующий коэффициент, величина которого зависит от ряда факторов (см. таблицу ниже).
Тогда величина расчетной ГПГ будет определяться по следующей формуле:
d=k×d 1
Обращаем ваше внимание, что для неотапливаемых зданий коэффициент k принимают равным 1,1. Это актуально для дачных построек и бань, которые используются только в теплую пору.
Глубина заложения фундамента в зависимости от УГВ и ГПГ
Глубина заложения фундаментов для наружных типов определяется от уровня планировки по таблице, представленной ниже. При этом учитывается значение расчетной ГПГ и УГВ.
В отдельных случаях, когда определено, что грунт на участке не отличается пучинистыми свойствами, например, на стройплощадке скальный или песчаный грунт, глубина заложения фундамента определяется исходя из проекта дома (с подвалом или без). В целом, даже для пучинистых грунтов можно обеспечить такие условия, что зимой почва под домом промерзать не будет и, соответственно, не будет никаких отрицательных последствий для сооружения.
Глубина заложения фундамента. Определение глубины заложения фундамента
Проектирование фундамента на естественном основании начинается с назначения глубины подошвы. Глубина заложения фундамента - отметка от подошвы фундамента относительно существующего уровня грунта на участке строительства.
Глубина заложения подошвы фундамента на естественном основании (ленточные, отдельно стоящие и пр.) зависит от трех основных факторов:
- Инженерно-геологических условий площадки строительства;
- Климатических условий района (от глубины сезонного промерзания);
- Конструктивных особенностей здания, наличие подземной части (подвалов, приямков, каналов, фундаментов существующих зданий).
1. Инженерно-геологические условия
При анализе инженерно-геологических условий площадки строительства и характера нагрузок, действующих по обрезу фундамента, выбирается несущий слой, который может служить естественным основанием для фундаментов (R 0 > 150 кПа).
Выбирая глубину заложения фундамента, следует придерживаться следующих общих правил:
Глубина заложения должна быть не менее 0,5 м;
В несущий слой фундамент должен заглубляться не менее 0,1…0,2 м;
При возможности закладывать фундамент выше уровня грунтовых вод (УГВ). При этом не требуется водоотлива, гарантируется сохранение природной структуры грунтов основания, в противном случае водоотлив, шпунтовое крепление стенок котлована резко увеличивают стоимость земляных работ.
2. Климатические условия
Основными климатическими факторами, влияющими на глубину заложения фундаментов, являются промерзание и оттаивание грунтов .
При промерзании некоторых грунтов наблюдается их морозное пучение – увеличение объема, поэтому в таких грунтах нельзя закладывать фундамент выше глубины промерзания. Морозное пучение грунтов происходит преимущественно за счет миграции (перемещения) влаги к фронту у промерзания из нижележащих слоев. В связи с этим существенное значение имеет положение УГВ в период промерзания. К пучинистым грунтам относятся пылевато-глинистые, пески пылеватые и мелкие. В этих грунтах глубина заложения фундамента зависит от глубины промерзания, если УГВ залегает на глубине не более чем на 2,0 м ниже глубины промерзания.
3. Конструктивные особенности здания, наличие подземной части
Основными конструктивными особенностями возводимого здания, влияющими на глубину заложения его фундамента, являются: наличие и размеры подземных и подвальных помещений, приямков или фундаментов под оборудование; глубина заложения фундаментов соседних сооружений; наличие и глубина прокладки подземных коммуникаций и конструкции самого фундамента; величина и характер нагрузок, передаваемых на фундаменты.
Обычно фундаменты заглубляют на 0,5м ниже пола заглубленных помещений. Если столбчатый фундамент - то на 1,5 м ниже пола подвала.
Из всех трех факторов, выбирается наибольшая величина рассчитанной глубины заложения фундамента, которая и принимается за расчетную.
Вы смотрели: Глубина заложения фундамента. Определение глубины заложения фундамента
Глубина заложения фундамента дома зависит от нескольких важных составляющих. На возведение основания постройки затрачивается значительная часть денежных средств.
Правильно рассчитанная глубина фундамента гарантирует качество и долговечность здания, потому очень важно правильно выполнить все расчеты.
Экономия на таком важном этапе может привести к дополнительным затратам на исправление ошибок в будущем. Но глубже – не означает лучше, и иногда лучше уплотнить грунт, чем чрезмерно заглублять основание здания.
От чего зависит глубина заложения
Правильный расчет углубления основания постройки является залогом того, что строение будет стоять долгие годы без усадки и трещин.
При планировании величины углубления фундамента важную роль играют такие факторы:
- Нагрузка на основание от здания и наличие подземных построек (подвалов, гаража). Необходимо обратить внимание на план здания и учесть тяжесть материалов, из которых будет строиться дом.
- Состав компонентов почвы, уровень промерзания земли.
- Степень рельефности площадки для строительства.
- Уровень залегания подземных источников, зависящая от сезона и погоды.
- Какие коммуникации будут прокладываться под зданием (они не должны располагаться ниже основания фундамента).
Как влияет состав почвы на глубину закладки фундамента
Песчаный грунт не требует большого заглубления основания
Хорошо, если на участке однородный состав почвы. От этого фактора напрямую зависит устойчивость строения, оно будет крепким и долговечным. Выбрать достаточно малую углубленность основания постройки можно на скальном, каменистом грунте, предварительно сняв верхний слой почвы.
Основание глубиной более 500 мм заливают на «хрящевом» грунте, состоящем из гравия и крупных пород. Степень замерзания земли в этом случае не будет воздействовать на основание дома. Но при этом также важно правильно определить уровень залегания подземных вод и нагрузку от постройки.
Основание на глубине 500-700 мм закладывают на песчаной почве, при этом учитывается величина промерзания грунта. Если почва очень мелкая и пылеобразна, то промерзает она на гораздо большую глубину. На основании чего и основание необходимо заложить глубже.
На песчаном грунте дом может давать усадку. Поэтому нужно или укрепить грунт, или делать высокий цоколь. Затраты на эти работы в будущем себя оправдают.
От 700 мм до 1 метра следует назначать глубину заложения фундамента на глиняно-песчаном грунте (супесь). Обязательно следует учесть и глубину промерзания.
На глиняной почве необходимо углубляться ниже линии промерзания грунта, так как почва вспучивается при минусовых температурах и сжимается от силы тяжести, как бы выталкивая все, что находится внутри нее наружу. Чтобы определить состав почвы можно обратиться в строительную организацию либо самостоятельно буром проделать несколько отверстий и определить преобладающий грунт.
Влияние уровня подземных вод
Уровень грунтовых вод может значительно повлиять на заглубление основания дома
Глубина заложения фундамента зависит от уровня подземных вод в районе строительства. Закладку основания постройки на 500 мм выполняют при глубоком залегании подземных источников, но при этом также учитывается и величина промерзания грунта.
Основание постройки необходимо устраивать ниже линии промерзания слоев земли, если она не находится на одной точке с уровнем подземных вод. Если эти величины совпадают, то уровень фундамента нужно выбрать ниже линии промерзания более, чем на 100 мм.
Если подземные источники располагаются близко от поверхности, рекомендуется пригласить специалистов, способных профессионально выполнить дренаж вокруг постройки. Такой вид работ позволит сэкономить средства на закладке фундамента. От профессионализма рабочих, выполняющих дренажные работы, зависит срок службы строения.
Влияние промерзания почвы
При наличии пучинистой почвы, закладка фундамента производится ниже линии промерзания, которая в умеренном климате составляет от 1 до 1,5 м. К северу и востоку глубина увеличивается, а к югу и западу уменьшается. Точку промерзания в определенном регионе можно узнать в крупных строительных организациях.
Что учесть при расчете глубины заложения
При расчете глубины обязательно нужно учитывать вес стройматериалов
Площадь и глубина заложения фундамента рассчитываются так: вес всей постройки должен иметь меньшую массу, чем площадь основания фундамента (в квадратных сантиметрах) умноженная на несущую способность грунта (в кг на квадратный сантиметр).
При расчете веса дома нужно учитывать не только массу материалов, из которых будет строиться жилище. Здесь учитывается вес мебели, людей, которые могут находиться в доме, и даже снега на крыше в зимнее время. Средний вес снега может достигать 100 кг на квадратный метр.
Степень усадки зависит от качества почвы и близости нахождения водных источников. В течение двух лет после строительства земля под постройкой сжимается под действием замерзания почвы и оттаивания подземных источников и может произойти усадка строения.
При неравномерной усадке могут появляться трещины в постройке. К неравномерной усадке приводят зимние вспучивание, малая плотность грунта, очень большая нагрузка со стороны дома.
Если земля в районе строительства подвержена оползням, то необходимо проводить укрепление грунта. Для этого вокруг фундамента вливается смесь жидкого стекла с водой или устраиваются небольшие скважины, а в них заливается смола. Увеличение удельной массы фундамента в этом случае не сыграет никакой роли.
Если строение не будет долгое время отапливаться (например, дачный дом), фундамент заливают на 10% ниже точки замерзания земли. Глубина заложения фундамента в жилых домах, в которых нет перебоев с отоплением может быть на 20-30% выше точки промерзания. Под внутренними стенами глубину заложения фундамента назначают не менее 400 мм, под несущими – более 500 мм.
Посмотрите видео о том, какие методы борьбы с пучением грунта существуют на сегодняшний день.
Если неподалеку находятся источники воды, зимнее пучение почвы будет значительно выше. К пучению приводят замерзающие подземные воды, которые по законам физики, увеличиваются в объеме и выталкивают из почвы все, что в ней находится. При таянии, объем воды уменьшается и происходит усадка.
Таблица для расчета глубины заложения
Идеальным для закладки основания дома считается расположение подземных вод выше глубины промерзания слоев земли.
Чтобы здание эксплуатировалось как можно дольше, перед началом строительных работ необходимо внимательно просчитать все параметры. Лучше, чтобы это сделали специалисты, имеющие профессиональное оборудование и опыт работы.
Для этого следует выбрать строительную организацию с хорошей репутацией. Работа высококвалифицированных специалистов потребует дополнительных вложений, но в большей части себя оправдывает.
Оптимальная глубина заложения фундамента будет разной для всех типов грунта. Перед возведением сооружения необходимо точно определить вид грунта и проанализировать его состав.
Выбирая глубину заложения фундамента, нужно принимать во внимание такие факторы, как свойства грунтов, глубина промерзания, глубина залегания грунтовых вод. Об этих и других факторах читайте в этой статье.
Чтобы правильно выбрать глубину заложения фундамента, нужно учесть следующие моменты:
- Особенности конструкции дома. Количество комнат, этажей, наличие или отсутствие подвала, материалы.
- Примерная величина нагрузки на фундамент сооружения.
- Глубина фундамента соседних зданий (если они есть).
- Степень пучинистости грунта в подошве фундамента.
- Максимальная глубина промерзания грунта в вашем регионе.
- Геологические и гидрогеологические особенности местности.
Как определить глубину промерзания грунта
Чтобы определить глубину промерзания грунта в вашем регионе, воспользуйтесь картой (глубина указана в сантиметрах):
Или вот такой таблицей:
Город | Суглинки, глины | Мелкие пески | Средние и крупные пески | Каменистый грунт |
Москва | 1,35 | 1,64 | 1,76 | 2,00 |
Владимир | 1,44 | 1,75 | 1,87 | 2,12 |
Тверь | 1,37 | 1,67 | 1,79 | 2,03 |
Калуга, Тула | 1,34 | 1,63 | 1,75 | 1,98 |
Рязань | 1,41 | 1,72 | 1,84 | 2,09 |
Ярославль | 1,48 | 1,80 | 1,93 | 2,19 |
Вологда | 1,50 | 1,82 | 1,95 | 2,21 |
Нижний Новгород, Самара | 1,49 | 1,81 | 1,94 | 2,20 |
Санкт Петербург. Псков | 1,16 | 1,41 | 1,51 | 1,71 |
Новгород | 1,22 | 1,49 | 1,60 | 1,82 |
Ижевск, Казань, Ульяновск | 1,70 | 1,76 | ||
Тобольск, Петропавловск | 2,10 | 2,20 | ||
Уфа, Оренбург | 1,80 | 1,98 | ||
Ростов-на-Дону, Астрахань | 0,8 | 0,88 | ||
Пенза | 1,40 | 1,54 | ||
Брянск, Орел | 1,00 | 1,10 | ||
Екатеринбург | 1,80 | 1,98 | ||
Липецк | 1,20 | 1,32 | ||
Новосибирск | 2,20 | 2,42 | ||
Омск | 2,00 | 2,20 | ||
Сургут | 2,40 | 2,64 | ||
Тюмень | 1,80 | 1,98 |
Также имеется формула, по которой можно рассчитать глубину промерзания грунта для конкретной местности:
где d1 – значение нормативной глубины промерзания грунта, M – сумма абсолютных отрицательных значений среднемесячных температур, а d0 – величина, характерная для каждого типа грунта.
d0 берется из этой таблицы:
Пользуясь формулой, рассчитываем глубину промерзания грунта. К примеру, для глинистого грунта расчеты будут выглядеть так: d1=0.23*√14.7=0.88 м.
Как вид грунта влияет на глубины заложения фундамента
Прежде чем закладывать фундамент, необходимо в точности определить вид и состав грунта, а также глубину залегания грунтовых вод и наличие остатков растительности. Растительный слой грунта нежелательно использовать в качестве подошвы фундамента, так как почва будет проседать неравномерно. Идеальным вариантом будет извлечь почву с остатками растений и заменить её гравием или крупным песком. В таком грунте глубина фундамента должна составлять примерно 50 см, или чуть более.
Глубина заложения фундамента в зависимости от глубины промерзания грунта.
Если грунт насыщен водой, его несущая способность снижается, а при промерзании образовываются вспучивания. Это приводит к деформации фундамента и трещинам несущих стен.
Лёссовидные суглинки при минимальной влажности имеют хорошую несущую способность, однако при попадании влаги быстро оседают даже под собственным весом.
В этой таблице содержится информация об оптимальной глубине заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод и типа почвы:
Вид грунта | Расстояние от поверхности планировки до уровня грунтовых вод в период промерзания грунта | Глубина заложения фундаментов от поверхности планировки |
Скальные и крупнообломочные грунты, а также пески гравелистые, крупные и средней крупности | Не зависит от глубины промерзания грунта | |
Пески мелкие и пылеватые, а также супеси с природной влажностью, не превышающей влажности на границе раскатывания | ||
Пески мелкие и пылеватые и супеси независимо от влажности | Менее расчетной глубины промерзания или превышает ее менее чем на 2м | |
Супеси, природная влажность которых превышает влажность на границе раскатывания | Независимо от глубины залегания грунтовых вод | Не менее расчетной глубины промерзания |
Суглинки и глины, природная влажность которых превышает влажность на границе раскатывания не более чем на 50 % числа пластичности | Превышает расчетную глубину промерзания на 2 м и более | Не зависит от глубины промерзания |
Суглинки и глины, природная влажность которых превышает влажность на границе раскатывания более чем на 50% и менее чем на 75% числа пластичности | Превышает расчетную глубину промерзания на 2 м и более | Назначается менее расчетной глубины промерзания при защите основания от увлажнения поверхностными водами |
Суглинки и глины, природная влажность которых превышает влажность на границе раскатывания более чем на 75% числа пластичности | Независимо от глубины залегания грунтовых вод | Не менее расчетной глубины промерзания |
Суглинк и глины независимо от влажности | Менее расчетной глубины промерзания или превышает ее менее чем и 2м | Не менее расчетной глубины промерзания |
Для помещений, которые не будут отапливаться, глубина промерзания берётся на 10% больше чем среднее значение, а для помещений с отоплением нужно брать на 25 % меньше. Если фундамент закладывается под внутренние стены отапливаемого помещения, то глубину промерзания можно не учитывать.
Как конструкция дома влияет на глубину заложения фундамента?
На глубину фундамента влияют такие конструктивные особенности строения, как:
- наличие подвала;
- глубина фундамента соседних зданий (если они есть);
- подземные коммуникации и их глубина.
Если планируется подвал или приямки, то глубина фундамента должна быть минимум на 40 см ниже пола в этих помещениях.
Все участки фундамента желательно закладывать на одном уровне. Если такой возможности нет, то все переходы от одного уровня к другому рекомендуется делать в виде ступеней. Высота каждой ступени должна быть равна высоте фундаментного блока.
Если дом строится впритык к готовому сооружению, то фундамент необходимо закладывать на одном уровне с фундаментом этого здания.
Если под зданием проходят какие-либо коммуникации, то подошву нужно закладывать ниже их ввода. Это убережёт трубы от давления фундамента, а сама подошва не будет стоять на сыпучих грунтах, которые использовали для подушки коммуникаций.
Как уменьшить воздействие пучинистых грунтов на поверхность фундамента
Если закладывать фундамент на глубину ниже промерзания грунта, это исключит давление мёрзлого грунта на подошву. Но пучение, тем не менее, будет негативно влиять на поверхность фундамента. Это влияние можно свести к минимуму, выполним следующие работы:
- Устройство дренажа по периметру фундамента.
- Сужение фундамента кверху, придание ему формы трапеции.
- Заполнение пазух фундамента непучинистым грунтом.
- Изготовление защитного слоя на боковых поверхностях фундамента с использованием материала, который имеет небольшой коэффициент трения.
Распространенные ошибки
- Пренебрежение остатками растительности . Растительный слой нужно обязательно удалить. Убрать 15 см будет достаточно.
- Возведение строения на чернозёме . Структура чернозема не подходит для возведения на ней фундамента. Мягкий слой необходимо также убирать.
- Возведение фундамента без армирования. Армирование поможет дольше сохранить в целости как фундамент, так и само строение. Выполняйте армирование как можно ближе к верху и низу фундамента.
Новичкам в строительстве не всегда удается точно определить оптимальную глубину для фундамента, поэтому если какой-нибудь фактор вызывает сомнения, лучше проконсультироваться со специалистом, чтобы избежать проблем на последующих этапах строительства.
Основа строения – надежное основание. Оно воспринимает действующие нагрузки, равномерно распределяет их по поверхности грунта, а также теплоизолирует помещения и защищает их от проникновения влаги. В результате обеспечивается долговечность и устойчивость здания, а также исключается вероятность растрескивания коробки. На этапе проектирования важно квалифицированно выбрать тип основания, определить характеристики. Определяющий параметр – глубина фундамента, зависящая от типа основания и ряда других факторов. Остановимся на этих вопросах детально.
Глубина заложения фундамента зданияЧто такое глубина заложения фундамента
Планируя постройку дома, не всегда имеется возможность воспользоваться услугами профессиональных проектировщиков. Частным застройщиком самостоятельно приходится решать комплекс вопросов, связанных с проектированием. На этом этапе важно правильно выбрать фундаментную базу, а также определить ее параметры, в том числе и глубину фундамента.
Глубина заложения фундамента – это уровень расположения подошвы основы относительно нулевой отметки. Определяя величину параметра, изучите особенности строительной площадки, проанализируйте характер грунта, рельеф местности, учтите конструкцию возводимого здания и климатические условия.
От правильно выполненных расчетов зависит :
- срок эксплуатации строения;
- концентрация влаги в помещении;
- устойчивость коробки здания;
- целостность стен;
- комфортный микроклимат внутри постройки.
При поверхностном подходе создается впечатление, что определение глубины заложения – простая задача. Однако существует определенная методика, с которой следует детально ознакомиться.
Стандартная формула для расчет глубины заложения фундамента:
Hp = mtmHн , где:
- Hн - глубина промерзания грунта.
- mt – 0,7-1, коэффициент влияния тепла здания на промерзание грунта у наружных стен.
- m – 1,1, коэффициент условий работы.
Глубина заложения фундамента – определяющие факторы
На какую глубину следует закладывать фундамент
Определяя тип будущего фундамента, и принимая решение о заглублении опорной конструкции, учтите условия, в которых будет эксплуатироваться здание.
Важно обратить внимание на следующие моменты :
- геологические аспекты;
- воздействие климатических факторов на глубину фундамента;
- влияние конструктивных особенностей здания на уровень заложения фундамента.
До начала выполнения расчетов и выбора типа фундамента необходимо :
- выполнить мероприятия по анализу почвы на участке строительства;
- изучить ландшафт, а также тщательно расчистить строительную площадку;
- разработать план строения и рассчитать массу строительных конструкций.
На стадии сбора информации об особенностях строительной площадки следует проанализировать ряд факторов :
- характер грунта на различной глубине;
- среднестатистический объем осадков на протяжении года;
- уровень расположение водоносных слоев;
- глубину замерзания почвы;
- колебания высоты и особенности рельефа на стройплощадке.
Виды фундаментов по способу заглубления
Решение о виде фундамента и уровне его закладки принимают с учетом следующих моментов :
- особенностей здания, заложенных в проекте;
- массы строения;
- наличия цокольного помещения;
- уровня расположения подземных коммуникаций.
Средняя температура в этой местности на протяжении года и особенности климата также влияют на размер приямка под основание.
Определяя, от чего зависит глубина закладки опорных конструкций, следует обратить внимание на климатические факторы :
- для зданий, строительство которых планируется в южных широтах, необходимо обеспечить минимальное смещение подошвы траншеи от уровня почвы на 0,6 м;
- при выполнении строительных мероприятий в условиях холодного климата уровень заглубления фундаментной подошвы в почву может достигать 1,5 м.
Характер почвы оказывает серьезное влияние на глубину заложения фундамента. Чтобы правильно выполнить расчет глубины заложения фундамента следует квалифицированно определить тип почвы.
Для каждого вида грунта уровень замерзания отличается :
- сильнопучинистые грунты, к которым относятся супесчаные, суглинистые и глинистые почвы, промерзают до уровня 0,5–1 м;
- среднепучинистые песчаные почвы, содержащие включения глинистых частиц и песчаной фракции замерзают на глубину 0,6–2 м;
- не склонные к пучению почвы, содержащие песчаные частицы, супесь, суглинки и глинистые включения имеют повышенный до 1–3 м уровень промерзания.
Фактор глубины промерзания земли при закладке фундамента
На склонность грунта к морозному пучению влияют следующие факторы :
- концентрация влаги в почве;
- уровень расположения подземных вод во время промерзания.
Ошибка в выполнении расчетов может привести к деформации основания.
В результате этого возможны отрицательные моменты :
- усадка строения;
- появление трещин на стенах;
- нарушение общей устойчивости здания.
Наряду с характером грунта и уровнем промерзания, немаловажным фактором является рельеф местности. В строительных нормах содержатся требования по выравниванию площадки до начала строительства. Однако для участков, расположенных на наклонной местности, а также на скалистой почве не всегда имеется возможность разровнять участок застройки. В данной ситуации минимальный уровень заложения основания определяется по нижней точке наклонной площадки. Для таких условий отдают предпочтение свайной основе, а также винтовой, которая также не боится перепадов высот.
Проанализировав природные факторы, особенности здания и определив характер грунта, необходимо определиться с конструкцией фундаментной основы для будущего дома.
Факторы воздействующие на фундамент здания
Возможны следующие варианты :
- мелкозаглубленный или глубокозаглубленный ленточный фундамент;
- столбчатое основание в виде свай или железобетонных колонн;
- плитная конструкция основы строения.
При правильном определении уровня закладки основы, данные виды оснований имеют повышенные показатели надежности, и обеспечивает высокую несущую способность. Рассмотрим особенности различных типов оснований, и изучим рекомендации профессионалов.
Каждый вид фундамента имеет свои конструктивные особенности. Фундаментные основы предназначены для строительства зданий на определенных видах грунтов с разной степенью пучинистости. Вместе с тем для различных видов фундаментных оснований имеются проверенные на практике общие рекомендации. Они помогут правильно выполнить расчет глубины заложения фундамента для одноэтажного строения, двухэтажного дома, подсобной постройки, гаражного помещения или бани.
Минимальная глубина заложения фундамента
- минимальное расстояние от нулевой отметки до фундаментной подошвы должно составлять 50 см. При осуществлении строительства на скальных породах допускается уменьшенная глубина заложения;
- одинаковый уровень расположения фундаментных подошв рядом находящихся строений. Это обеспечивает устойчивость зданий и предотвращает непредвиденные деформации;
- высотный перепад между подошвой основания и несущим слоем почвы должен составлять не меньше 10–20 см. Это позволит передать нагрузку от массы строения на твердую грунтовую основу;
- желательно производить закладку фундамента выше зоны прохождения водоносных слоев. В таком случае отпадет необходимость в сооружении дренажной системы;
- при выполнении строительных мероприятий на площадках со слоистыми грунтами, основание должно опираться на почвенные слои с одинаковой степенью сжатия. Это предотвратит неравномерную осадку частей здания;
- глубина заложения фундамента должна превышать уровень замерзания почвы на 15–20%. Это позволит избежать отрицательного влияния на фундаментную основу морозного пучения и предотвратит усадку строения.
Нецелесообразно рыть котлован, траншею или приямок с повышенной глубиной. Это не повысит надежность основы, вызовет перерасход строительных материалов, а также увеличит площадь поверхности, на которую будет оказывать отрицательное влияние подземные воды и пучинистые почвы.
Остановимся детально на особенностях каждого вида фундамента.
Основа ленточного типа
Основание ленточного типа пользуется популярностью в частном строительстве. По сравнению с цельными железобетонными плитами, ленточная конструкция требует меньших денежных расходов и трудовых затрат. Основа ленточного типа выполнена в виде бетонного контура, усиленного стальной арматурой. Он повторяет конфигурацию стен и внутренних перегородок здания. Железобетонная лента воспринимает нагрузки от массы здания и равномерно распределяет их на почву через поверхность фундаментной подошвы.
Пример заложения ленточного основания
Область применения данной конструкции :
- однородные почвы;
- слабопучинистые грунты.
На влагонасыщенных и неоднородных грунтах, а также глинистых почвах не рекомендуется сооружать основу ленточного типа.
Глубину заложения железобетонной ленты определяют по следующим параметрам :
- степени промерзания грунта;
- уровню подземных вод;
- концентрации влаги в почве.
С повышением глубины промерзания и близости расположения водоносных слоев повышается вероятность морозного пучения грунта, оказывающего отрицательное влияние на прочность основы.
С целью уменьшения влияния этих факторов производится заложение фундамента на различную глубину :
- низ мелкозаглубленной основы, расположенной на малопучинистых почвах, располагается на расстоянии 50–60 см от нулевой отметки;
- подошвы среднезаглубленного и глубокозаглубленного оснований располагаются на уровне от 75 см до 150 см в зависимости от типа почвы.
В условиях холодного климата и северных районов предельный уровень заглубления не превышает 1,8–2 м.
Фундамент столбчатой конструкции
Схема устройства столбчатого фундамента из кирпичной кладки по деревянной балке
Столбчатая основа используется для одноэтажных строений, имеющих небольшой вес. Ей отдают предпочтение в ситуациях, когда необходимо при небольшом уровне затрат соорудить легкий фундамент. Конструкция представляет собой группу опорных колонн, которые изготовлены из железобетона. Они устанавливаются на угловых участках здания, а также в зонах пересечения капитальных стен и внутренних перегородок. Для повышения нагрузочной способности оголовки опор объединяются железобетонным ростверком.
Достоинства конструкции :
- дешевизна;
- простота обустройства;
- возможность сооружения на проблемных почвах.
Столбчатые опоры формируются из кирпича или путем бетонирования. В нижней части опорных колонн формируется песчано-гравийная подушка.
Имеются определенные ограничения :
- не рекомендуется сооружать столбчатую основу на почвах, склонных к сдвигам;
- запрещается использовать железобетонные столбы для опор тяжелых строений;
- нельзя строить здания на слабонесущих торфяных и глинистых почвах.
Глубина заложения столбчатых опор – 0,2–0,3 м ниже уровня промерзания. Средняя глубина столбчатой основой для одноэтажного строения из кирпича, сооружаемого на стабильном грунте, составляет 80 см.
Плитное основание
Цельная железобетонная плита отличается повышенным запасом прочности, высоким уровнем надежности и длительным периодом эксплуатации. Однако она требует повышенных трудовых и денежных затрат на ее сооружение. Плитный фундамент снижает воздействие массы здания на грунт и популярен на слабых почвах.
Уровень заглубления монолитной плиты из армированного бетона различный :
- мелкозаглубленная плита закладывается на предварительно уплотненную гравийно-песчаную подушку на глубину 0,2–0,5 м;
- расстояние от нулевой отметки до нижнего края глубокозаглубленной фундаментной плиты может достигать одного метра.
Принятие решения о глубине фундамента производится индивидуально, с учетом массы строения, особенностей почвы и климатических условий.
Подводим итоги
Самостоятельное определение глубины заложения фундамента – серьезная и ответственная задача. Главное правило при выполнении расчетов – грамотный подход, который обеспечит устойчивость оснований и долговечность строений. Желательно воспользоваться услугами профессиональных проектировщиков и опытных строителей, которые учтут все факторы и правильно рассчитают глубину фундамента.