Выбор глубины заложения ленточного фундамента

При закладке основания здания учитывается тип и этажность дома, его вес, особенности рельефа местности, все характеристики почвы. По этим факторам определяется вид и глубина заложения фундамента. Последний параметр рассчитывается согласно СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений.

А. Определение глубины заложения фундамента

Очевидно, что чем меньше глубина заложения фундамента, тем меньше объем затрачиваемого материала и ниже стоимость его возведения. Однако при выборе глубины заложения фундамента приходится руководствоваться целым рядом факторов:

  • Геологическое строение участка и его гидрогеология (наличие воды);

  • Глубина сезонного промерзания грунта;

  • Конструктивные особенности здания, включая наличие подвала, глубину прокладки подземных коммуникаций, наличие и глубину заложения соседних фундаментов.

1. Учет ИГУ строительной площадки заключается в выборе несущего слоя грунта. Этот выбор производится на основе предварительной оценки прочности и сжимаемости грунтов. По геологическим разрезам. Все многообразие напластования грунта можно представить в виде трех схем:

Рис Схемы напластований грунтов с вариантами устройства фундаментов:

1 – нормальный грунт; 2 – более прочный грунт; 3 – слабый грунт; 4 – песчаная подушка; 5 – зона закрепления грунта.

При выборе типа и глубины заложения фундамента придерживаются следующих общих правил:

  • Минимальная глубина заложения фундамента принимается не менее 0,5 метров от планировочной отметки;

  • Глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 10-15 см;

  • По возможности закладывать фундаменты выше УГВ для исключения необходимости применения водопонижения при производстве работ;

  • В слоистых основаниях все фундаменты предпочтительно возводить на одном грунте или на грунтах с близкой прочностью и сжимаемостью. Если это условие невыполнимо, то размеры фундаментов выбираются главным образом из условия выравнивания осадок.

2. Глубина сезонного промерзания грунта.

Проблема заключается в том, что многие водонасыщенные глинистые грунты обладают пучинистыми свойствами, т.е. увеличивают свой объем при замерзании, за счет образования в них прослоек льда. Замерзание сопровождается подсосом грунтовой воды из ниже лежащих слоев .за счет чего толщина прослоек льда еще более увеличивается. Это приводит к возникновению сил пучения по подошве фундамента. Которые могут вызвать подъем сооружения. Последующее оттаивание таких грунтов приводит к резкому их увлажнению, снижению их несущей способности и просадкам сооружения.

Наибольшему пучению подвержены грунты, содержащие пылеватые и глинистые частицы. К непучинистым грунтам относят: крупнообломочный грунт с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности, глубина заложения фундаментов в них не зависит от глубины промерзания (в любых условиях).

Рис. Схема морозного пучения основания

df – глубина сезонного промерзания грунтов.

Если d<df – фундамент поднимается.

Надо пройти мощность промерзания грунта и заложить фундамент на большую глубину (в Подмосковье это 1,4 м). d>df

Для малых зданий (дачные постройки) настоящий бич – боковые силы пучения грунта:

Kh – коэффициент, учитывающий тепловой режим подвала здания.

dfn – нормативная глубина сезонного промерзания грунта

Mt – коэффициент, численно равный ∑ абсолютных значений (-) температур за зиму в данном районе.

do– коэффициент, учитывающий тип грунта под подошвой фундамента.

3. Конструктивные особенности сооружения.

Основными конструктивными особенностями возводимого сооружения, влияющими на глубину заложения его фундамента, являются:

  • Наличие и размеры подвальных помещений, приямков или фундаментов под оборудование;

  • Глубина заложения фундаментов примыкающих сооружений;

  • Наличие и глубина прокладки подземных коммуникаций и конструкций самого фундамента.

Глубина заложения фундамента принимается на 0,2-0,5 м ниже отметки пола подвала (или заглубленного помещения), т.е. на высоту фундаментного блока.

Фундаменты сооружения или его отсека стремятся закладывать на одном уровне.

Рис. Выбор глубины заложения фундамента в зависимости от конструктивных особенностей сооружения:

а – здание с подвалом в разных уровнях и приямком; б – изменение глубины заложения ленточного фундамента; 1 – фундаментные плиты; 2 – приямок; 3 – трубопровод; 4 – стена здания; 5 – подвал; 6 – ввод трубопровода; 7 – стеновые блоки.

В других случаях, разность отметок заложения расположенных рядом фундаментов (Δh) не должна превышать:

a – расстояние в свету между фундаментами;

p – среднее давление под подошвой расположенного выше фундамента.

Фундаменты проектируемого сооружения, непосредственно примыкающие к фундаментам существующего, рекомендуется закладывать на одном уровне, либо проведение специальных мероприятий (шпунтовые стены).

Ввод коммуникаций (трубы водопровода, канализации) должен быть заложен выше подошвы фундамента.

Рис. Схема неправильного и правильного ввода коммуникаций

Особенности конструкции

Конструирование и строительство мелкозаглубленных фундаментов нормируется требованиями СНиП, которые необходимо неукоснительно выполнять. В зависимости от назначения сооружения такие фундаменты могут быть следующего типа: ленточный, столбчатый и блочный.

Устройство ленточного мелкозаглубленного фундамента предусматривает заливку непрерывной армированной бетонной полосы в хорошо утрамбованные траншеи с песчаной подушкой. Конструктивно такая система аналогична обычной ленточной опоре, но отличается глубиной заложения, наличием теплоизоляции и дренажа. В строениях разного назначения могут быть некоторые упрощения, но в целом, устройство ленточного мелкозаглубленного фундамента имеет основные элементы и параметры, показанные на рис.1. (Рис.1. Схема ленточного фундамента мелкого заложения)

Особенности конструкции

Основной смысл конструкции заложен в том, что бетонная лента должна исполнить роль очень прочной рамы (ростверка), которая перераспределяет нагрузки и исключает просадки в грунт. Цель достигается тем, что лента имеет небольшую заглубленную часть и достаточно высокую (40-50 см) надземную цокольную часть, связанные единым армирующим каркасом. Важным и обязательным элементом является отмостка с уложенным под ней горизонтальным утеплителем. Такая система уменьшает воздействие морозного пучения.

При возведении достаточно легких строений (гараж, баня, сарай) используется столбчатый мелкозаглубленный фундамент из буронабивных или забивных свай, монолитных столбов и т.д. Обязательным элементом конструкции является ростверк, который связывает все сваи между собой, создавая пояс для распределения нагрузки. Столбчатый фундамент может иметь ростверк из стальных балок или монолитной армированной бетонной ленты, сооружаемой на поверхности земли.

Определение типа грунта

Расчет ширины и глубины фундамента в зависимости от промерзания грунта

От типа грунта зависит не только глубина устройства основания, но и ширина несущей подошвы. Так как существует фактор пучения почвы в зимний период, а это свойство грунта может привести к непоправимым разрушениям фундамента и дома.

Определить тип грунта можно не только с помощью специалистов, но и кустарными способами. Для этого достаточно взять землю и смочить ее водой, а затем согнуть в кольцо. Глина сохранит свою структуру. Суглинок рассыпается на несколько частей, а песчаный грунт сразу рассыплется в порошок. Так можно определить структуру почвы. Песчаный грунт с фракцией 1,5 мм отлично выдерживает большие нагрузки, он оптимален для возведения ленточных фундаментов и не содержит много влаги.

Определение типа грунта

Затем, нужно определить глубину залегания грунтовых вод. Для этого можно подойти к ближайшему колодцу и замерять глубину водного пласта, это должна быть максимальная высота залегания грунтового горизонта. С помощью небольших математических расчетов будет рассчитана глубина водоносного пласта.

Можно и не делать анализ состава почвы самостоятельно. Достаточно обратиться в геодезическую службу. Она даст полную карту состава почвы с учетом даже глубины промерзания почвы, а этот параметр для выбора глубины залегания подошвы будет считаться ключевым.

Виды фундамента

Вопрос, какой лучший фундамент под клееный брус, по-прежнему остается открытым. Существует несколько основных разновидностей, которые подходят для дома из дерева. Каждая из них имеет свои плюсы и минусы, выбор конкретного варианта напрямую зависит от результатов исследования участка.

Виды фундамента

Ленточный

Чаще всего в качестве основания дома из бруса выбирают именно ленточный фундамент. Он представляет собой бетонную ленту, уложенную в основании стен. Это хороший вариант для небольшого дома или полноценного двухэтажного строения.

Виды фундамента

Основные преимущества конструкции:

  • высокая надежность основания;
  • долговечность ввиду использования армированного бетона;
  • относительная простота работы;
  • подходит для многоэтажных домов и зданий с мансардой.
Виды фундамента

Ленточный фундамент может служить основой легкому дому из бруса и массивной кирпичной кладки, нужно только правильно выбрать глубину котлована и ширину ленты. У него много плюсов, но есть и недостатки. Нельзя не отметить большой объем земляных работ, особенно в случае дома с подвалом, плюс высокая стоимость материала. Для ленточного фундамента требуется плотный грунт.

Заливка ленточного фундамента под брусовой дом своими руками возможна, но она потребует немало сил и времени. Работу выполняют по следующей инструкции:

Виды фундамента
  1. Расчет и планирование.
  2. Разметка на местности.
  3. Выемка грунта.
  4. Создание песчано-щебневой подушки.
  5. Укладка гидроизоляции.
  6. Монтаж опалубки.
  7. Создание каркаса из арматуры.
  8. Заливка бетона.

Бетону дают застыть. Конкретные сроки выдержки зависят от целого ряда факторов, как правило, опалубку снимают через 7–10 дней, а начинать работы по возведению стен можно не ранее чем через месяц.

Виды фундамента

Свайный

Фундамент часто используют при строительстве зданий любого предназначения. Обычная свая – металлическая или железобетонная балка с одним заостренным концом. Ее вбивают в землю с помощью сваебойного молота. Длину сваи выбирают с таким расчетом, чтобы она погрузилась в почву до устойчивых пород.

Виды фундамента

Преимущества варианта очевидны – фундамент создается быстро и без ручного труда, сделать его можно на любом участке. Правда, использовать сваи для дома из бруса нерентабельно, это слишком дорого.

Существует другая разновидность свай – винтовые. Основное отличие состоит в том, что в нижней части свая имеет резьбу. Она не вбивается, а ввинчивается в почву. Такая разновидность свайных фундаментов под дом из бруса пользуется заслуженной популярностью ввиду простоты и высокой надежности. Винтовые сваи одинаково хорошо подходят для однородных грунтов, их же можно использовать на рыхлой почве.

Виды фундамента

В зависимости от проекта сваи могут поддерживать только несущие конструкции или располагаться под всеми стенами здания. Устанавливаются они быстро. Для этого используется специальная техника, но можно обойтись и своими силами, конечно, не без помощи нескольких крепких помощников.

Столбчатый

Виды фундамента

Внешне столбчатый фундамент напоминает свайный. Дом также стоит на подпорках, но есть и существенное различие. Столбики не погружают в землю, а выкладывают из кирпича, бетонных блоков или отливают из железобетона.

Столбчатый фундамент выгодно отличается небольшой стоимостью при достаточно высокой прочности. Он подойдет для одноэтажного дома или хозяйственной постройки. Единственное требование – устойчивый грунт с хорошей несущей способностью.

Виды фундамента

Если речь идет о фундаменте для небольшого строения, сарая или бани, столбики можно сложить из обычного кирпича. Для полноценного здания потребуется их заглубить ниже уровня промерзания грунта. В общем случае работу выполняют в следующей последовательности:

  1. Создание чертежа и пошагового плана работ.
  2. Нанесение разметки на местности.
  3. Бурение скважин под столбики.
  4. Формирование опалубки (одновременно гидроизоляции) из свернутых в трубочку листов рубероида.
  5. Сборка арматурного каркаса.
  6. Заливка раствора.
Виды фундамента

Совет! В качестве опалубки и гидроизоляции столбиков можно использовать асбоцементную трубу. Тогда надежность и прочность фундамента возрастут в разы без существенных затрат.

После полного затвердевания бетона можно переходить непосредственно к строительству. При необходимости столбчатый фундамент можно усилить, для этого между столбиками заливают перемычки из того же бетона.

Виды фундамента

Плитный

Иногда использование ленточного фундамента для дома из бруса невозможно. Основная причина тому – плохая несущая способность грунтов. Тогда в качестве альтернативы стоит рассмотреть вариант заливки монолитной плиты из железобетона.

Виды фундамента

Фундамент используют для сооружения зданий из любого материала. Он отличается надежностью и устойчивостью, но имеет немало недостатков. Прежде всего это дорого и сопряжено с большим объемом работ по выемке и перемещению грунта. Нельзя не отметить большую массу плиты и вызванной этим необходимостью балансировки. Если в расчетах допущена ошибка, плита может завалиться на одну сторону под собственным весом.

Использовать монолитный фундамент для дома из бруса нерентабельно, это может быть оправдано только в том случае, когда другие варианты невозможно реализовать технически.

Виды фундамента

Тип грунта, температура и другие параметры

Итак, как правильно вычислить глубину, на которую следует закладывать баню?

Средняя температура региона

Многие сегодня, конечно, полагаются на среднестатистические расчеты и заливают фундаменты на 90 см глубиной, но опытные строители всегда подстраховываются на случай холодной зимы и достигают отметки 1,10 м и не меньше! Тем более что морозы в России – уж точно, что не редкость. Почему и еще с советских времен всего фундамент закладывают на глубину 110 см – так даже в морозные зимы пучение почвы не может ничего нарушить.

Отапливаем ли подвал?

Неотапливаемые конструкции закладываются на 10% глубже уровня глубины промерзания грунта, а отапливаемые – на 20-30% выше. Еще один момент: под внутренними стенами бани фундамент можно углублять меньше – разрешено строительными нормами. Но не меньше 40 см – это важно!

Глубина промерзания грунта

Итак, во всех местностях – свои особенности грунта, его плотности и водонасыщенности. Поинтересуйтесь такими характеристиками у владельцев соседних построек. Но обратите внимание: если неподалеку есть водоем, то зимнее вздутие почвы может оказаться куда большим, чем ожидалось. Как узнать нормативную глубину промерзания грунта в вашей местности? Воспользуйтесь вот этой картой:

Свойства почвы

Что такое сезонное пучение грунта? Это вода под землей, которая в зимнее время замерзает, увеличивается в объеме (вспоминаем школьную физику) и выталкивает то, что в этом грунте находится. Весной она тает и снова опускает грунт.

Например, согласно официальной информации, на территории Московской области 80% грунтов – пучинистые. Это глины, суглинки и супеси, и все это немало пучит по сезонам. На торфяной почве и вовсе говорить о глубине не приходится: единственно возможный здесь фундамент – это плавающая плита.

Не меньшее значение для определения необходимой глубины заложения ленточного и любого другого фундамента играет водонасыщенность: если это глина и она пучиниста, то заглубление фундамента придется делать значительным. В крайнем случае лучше тогда использовать плиту – для небольшой баньки то, что надо.

А вообще идеальное условие для любого фундамента – это когда грунтовые воды находятся выше глубины промерзания грунта. Ведь при их пересечении подземные воды замерзают и «вздувают» грунт, причем неравномерно, что и приводит к перекосу фундамента. А это трещины и еще что похуже. Потому что сила сезонного вспучивания грунта – 10-15 т/м2, нехило, правда?

Как влияет климат на расчет глубины фундамента

Климатические условия региона, где идут строительные работы, влияют на глубину промерзания почвы. С определенной долей приближения это значение можно определить по картам «Границы глубин промерзания почвы». Более точные расчеты можно сделать в привязке к узкому строительному участку.

Как влияет климат на расчет глубины фундамента

Расчет нормативного показателя

Для местности, где почва промерзает более чем на 2,5 м, вычисляется нормативный показатель глубины промерзания по формуле:

Как влияет климат на расчет глубины фундамента

где Mt – суммированное количество абсолютных среднемесячных отрицательных температур для данного региона, d0 – коэффициент, зависящий от типа почвы.

Для расчета Mt данные берутся в службе статистике. Коэффициент d0 равен 0,34 для крупнообломочных грунтов, для суглинка и глины – 0,23, для крупных, средних и гравелистых песков – 0,3, для мелкопесчаных и пылевых почв – 0,28.

Как влияет климат на расчет глубины фундамента

Как учесть теплоотдачу здания

Чтобы в реальных условиях определить глубину промерзания конструкции, используют формулу:

Как влияет климат на расчет глубины фундамента

В этом выражении коэффициент kh берется с учетом двух факторов:

  1. Здание отапливаемое и грунт будет дополнительно прогреваться, поэтому kh будет понижающим. Он берется в специальных таблицах, где градация по наличию подвала, цокольного этажа и среднесуточной температуре воздуха в помещениях, которые сопредельные с фундаментом.
  2. При отсутствии отопления. В этом случае kh – запас прочности, равный 1,1 для всех типов построек.
Как влияет климат на расчет глубины фундамента

Изучаем особенности грунтов

Перед тем как рассчитать глубину заложения фундамента, определяется тип грунта. Эту услугу можно заказать у специалистов или выполнить самостоятельно.

Как влияет климат на расчет глубины фундамента

На плодородном слое почвы никакие фундаменты не заливаются. Он полностью удаляется.

Под плодородным слоем находится один или несколько слоев, подходящих для строительства почв:

Как влияет климат на расчет глубины фундамента
  1. Не требующий заглубления ленточного и монолитного фундамента скалистый грунт. Он в зимнее время не пучится, влага в нем не накапливается, оседанию не подвергается.
  2. Гравий, камни, щебень, крупнофракционный песок создают надежное основание, на котором глубина заложения фундамента от 0,5 м.
  3. Глинистая почва промерзает до уровня 0,5-1 м, подвижна при намокании, имеет неравномерную усадку. Но если осадков в регионе не много, а грунтовые воды залегают очень глубоко, фундамент закладывают на глубине не менее 0,75 м.
  4. Мелкофракционный песок обладает повышенной подвижностью и теряет устойчивость при сильном увлажнении. При глубоком залегании грунтовых вод, рекомендуется заглубляться до более устойчивого основания. Глубина промерзания песчаного грунта, в котором есть глинистые частицы составляет от 0,6 до 2 м.
  5. Ненадежный тип почвы торфяник используется для строительства на столбчатом фундаменте.

При самостоятельном определении типа почвы необходимо учесть следующее:

  • глина плотная, ее трудно копать, при скатывании в валик не рассыпается;
  • супесь будет состоять из песка с фракциями глины, а скатанный жгутик рассыплется;
  • суглинок имеет в основе глину и вкрапления песка (любая фигурка из такой смеси буде разламываться).

Знание вида грунта уже позволяет перейти к определению типа фундамента и глубины его заложения.

Рекомендации по расчету глубины фундамента

После окончательного определения параметров грунта и типа основания, выполняется итоговый расчет, по результатам которого устанавливается оптимальная глубина фундамента под одноэтажный дом.

Такой расчет является строго индивидуальным, но его выполнение требует соблюдения следующих рекомендаций:

  • Любое основание должно закладываться на 10% ниже уровня промерзания грунта. Так, при промерзании почвы на 100 см, траншея должна иметь глубину 110 см.
  • На сыпучих грунтах в умеренном климатическом поясе целесообразнее всего будет заложение мелкозаглубленного ленточного фундамента (монолитного с залитым раствором или сборного с готовыми блоками). В среднем такое основание имеет глубину 45 — 100 см.
  • Для смешанного слабопучинистого грунта в более суровых зимних широтах больше подойдет углубленный на 1-2 метра фундамент.
  • Для одноэтажного кирпичного дома оптимальным вариантом будет заглубленный ленточный фундамент с укрепляющими столбами.
  • На глинистой или болотистой местности даже под дом с легкой конструкцией необходимо закладывать монолитное плитное основание со сваями. Глубина такого фундамента может достигать 2,5 метра.

Многие застройщики предпочитают решать различные строительные проблемы, руководствуясь принципом «про запас». Иными словами, если в соответствии со всеми расчетами достаточная глубина фундамента для одноэтажного дома составляет 1 м, в реальности для предотвращения возможных проблем роется траншея в 1,5 м. Такая предосторожность влечет за собой только лишние затраты.

В большинстве регионов погодные и все остальные природные условия не меняются на протяжении тысяч лет. Поэтому никаких непредвиденных в этом плане изменений не случится. Поэтому даже небольшие отступления от установленных норм будут абсолютно неоправданными. При правильно выполненном расчете никаких «запасов» не требуется.

Главное правило для определения параметров фундамента заключается в следующем: чем грамотнее построено основание, тем меньше будет подверженность дома воздействию отрицательных факторов.

Понравилась статья? Поделитесь со своими друзьями

Расчёт  калькулятором

Для расчета требуемого параметра можно воспользоваться специальным сервисом. Исходными данными служат сведения о характере грунтов (показатель текучести, коэффициент пористости, тип), проектный уровень нагрузки.

Подводя некие итоги, стоит отметить, что глубина заложения фундамента – это расчётная величина, которой предшествуют инженерные изыскания и проектирование. В стандартном варианте, в том числе в домах с подвалом, основание закладывается выше уровня грунтовых вод и ниже уровня почвенного промерзания.

Расчёт  калькулятором

Внедрение современных технологий мелкозаглубленного фундамента с дополнительным утеплением позволяет сократить финансовые издержки на реализацию фундаментных работ на 40-45%.

Немного теории  о заглублении ленточного фундамента при строительстве своими руками для дома (из пеноблоков) продемонстрировано в видео:

На какую глубину копать фундамент

Вооружившись этими цифрами и результатами исследования участка, нужно подобрать несколько вариантов фундаментов. Самые популярные — ленточный и столбчатый или свайный. Большинство специалистов сходится во мнении, что при нормальной несущей способности грунта их подошва должна находиться на 15-20 см ниже глубины промерзания. Как ее посчитать, мы рассказали выше.

Глубина заложения фундамента — это уровень, на который необходимо углубить фундамент

При этом учитывайте следующие рекомендации:

  • Опираться подошва должна на грунт с хорошей несущей способностью.
  • Фундамент должен погружаться в несущий слой минимум на 10-15 см.
  • Желательно чтобы грунтовые воды располагались ниже. В противном случае необходимо принимать меры по отведению воды или понижению их уровня, а это требует очень больших средств.
  • Если несущий грунт находится слишком глубоко, стоит рассмотреть вариант свайного фундамента.

Выбрав несколько типов фундамента, определив для них глубину заложения, проводят ориентировочный подсчет стоимости каждого. Выбирают тот, который будет экономичнее.

Еще обратите внимание, что для уменьшения глубины заложения фундамента можно применять утепленную отмостку. При строительстве ленточного фундамента мелкого заложения отмостка обязательна.

Изучение грунта на участке.

Вид грунта определяет нагрузки, которые давят на боковую поверхность фундамента. Пучинистость грунта определяет рост нагрузок в сезон дождей или при промерзании. Увеличение объема воды в почве повышает давление на фундамент.

По способности задерживать воду грунты делят на:

  • Непучинистые (грунты, содержащие гравий, средне- и крупнозернистые пески);
  • Пучинистые (мелкозернистые пески с повышенным содержанием пылевой фракции, суглинистые грунты, глинистые).

Уровень залегания грунтовых вод также имеет большое значение. Когда тип грунта определен, приступаем к расчету по осадке. Она должна быть минимальной, нагрузка рассчитывается, исходя из веса дома, с учетом нормативной временной нагрузки, которая зависит от климатической зоны. При определении веса дома суммируются вес стен, перекрытий и крыши. Эти значения определяются их габаритными размерами, типом и материалами, из которых они произведены. Данные расчеты должны производить специалисты, только они смогут произвести полный учет и анализ всех параметров.

Читайте также:  Ондулин (фото): характеристики, плюсы и минусы, особенности монтажа