Глубина заложения фундамента малоэтажного дома

Грунт и глубина

Начиная определять оптимальную глубину заложения ленточного фундамента, в первую очередь следует обратить внимание на качество грунта. Во многом именно эта характеристика определяет, возможно ли вообще возведение в этом месте фундамента такого типа, и если да, то насколько заглубленного.

Заглубление изменяется в зависимости от вида грунта следующим образом:

• • скалистая порода отличается особой устойчивостью и прочностью, из-за этого возведение ленточного фундамента возможно просто на его поверхности, без какого-либо заглубления;
• • илистые почвы для постройки ленточного фундамента не годятся, так как прочность их слишком мала, а спрогнозировать их поведение при замерзании и половодье крайне сложно;
• • грунт с большим содержанием торфа перед возведением основы для дома требует создания дренажей и подушек из песка и гравия, толщина которых должна быть не менее полуметра. С учетом этого проще возводить на такой почве свайно-ленточный фундамент, глубину заложения которого делают равной глубине залегания прочного пласта, на который будут опираться сваи;
• • песчаная почва более устойчива, если состоит из крупных частиц. Строительство на мелкопесчаном грунте невозможно, а на средне- и крупнопесчаном требует глубины заложения фундамента от полуметра до 80-ти сантиметров;
• • крупнообломочный грунт является очень надежным видом и по своим качествам стоит на втором месте после скального. На такой поверхности без опасений можно возводить мелкозаглубленный фундамент. В том же случае если в этом грунте обнаруживается значительная примесь мелкого песка и глины, при строительстве ленточного фундамента глубина заложения должна быть около полуметра;
• • глинистая почва требует заглубления основания постройки как минимум на 25 сантиметров ниже, чем уровень максимального промерзания почвы.

Учитывая все вышесказанное, перед началом возведения фундамента требуется правильно определить грунт, на котором будет стоять сооружение. Без этого провести грамотный расчет глубины заложения ленточного фундамента не удастся.

Что 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.

Расчет глубины заложения фундамента

Глубина заложения фундамента

Для правильного расчета фундамента следует сначала изучить структуру грунта на участке, глубину промерзания грунта и уровень грунтовых вод. Учитывая все факторы можно выбрать оптимальную глубину заложения фундамента.

Глубина заложения фундамента и тип грунта

Фундамент будет крепким, если основанием служит однородный грунт. Такой грунт равномерно осаживается и фундамент не перекосит и не треснет. Глубина заложения фундамента зависит также от типа грунта. Рассмотрим виды грунтов: скальный, хрящевый, песчаный и супесь, глинистый и суглинок.

Скальный грунт позволяет закладывать фундамент строения на поверхности, сняв тонкий плодородный слой почвы.

Хрящевый грунт состоит из гравия, хряща, крупных камней. Фундамент на таком грунте закладывают на глубине не менее 500 мм. Глубина заложения фундамента определяется нагрузкой строения и уровнем грунтовых вод, от глубины промерзания грунта она не зависит.

Песчаный грунт хорошо пропускает воду, поэтому вода не застаивается вблизи поверхности даже при высоком залегании грунтовых вод. Незначительное промерзание песчаного грунта и упомянутый фактор позволяют закладывать фундамент на глубину 500-700 мм. Если песчаный грунт мелкозернистый или пылевидный и грунтовые воды располагаются высоко, то такой грунт может значительно промерзать и тогда глубина заложения фундамента увеличивается до глубины промерзания грунта. Стоит учитывать, что песчаный грунт сильно уплотняется под нагрузкой и тяжелое строение может сильно осесть, поэтому советуем делать высокий цоколь. Аналогичные рекомендации подходят и для глиняно-песчаного грунта – супеси, содержащего 3-10% глины, но рекомендуемая глубина заложения фундамента опускается до 700-1000 мм.

Фундамент на глинистом грунте закладывают чуть ниже глубины промерзания грунта. Это особенно важно при высоком уровне грунтовых вод. Глинистый грунт имеет способность сжиматься под нагрузкой и вспучиваться при замерзании, как бы выталкивая фундамент на поверхность. Чтобы при этом фундамент не треснул, советуем делать высокопрочный фундамент и отдавать предпочтение столбчатому фундаменту. Фундамент на суглинке также закладывают ниже глубины промерзания грунта. Суглинок содержит песок и не менее 10-30% глины.

Уровень грунтовых вод и глубина заложения фундамента

Положение уровня грунтовых вод влияет на глубину заложения фундамента следующим образом:

Если грунтовые воды залегают глубоко, более чем на 2000 мм ниже глубины промерзания грунта, то фундамент можно закладывать на глубину 500 мм и ниже.

Если грунтовые воды залегают не так глубоко, но ниже глубины промерзания грунта, то либо фундамент закладывают на глубину промерзания грунта, либо от глубины промерзания грунта до дна фундамента кладут гравийно-песчаную подушку (хорошо ее утрамбовывают), а фундамент закладывают на глубину 500 мм и ниже.

Если же грунтовые воды доходят до уровня промерзания грунта, то глубина заложения фундамента должна быть ниже глубины промерзания грунта не менее, чем на 100 мм.

При высоком расположении грунтовых вод фундамент закладывают ниже глубины промерзания грунта, за исключением наличия песчаного грунта и круглогодичного отапливания строения.

Оптимальная глубина заложения фундамента

Оптимальная глубина заложения фундамента выбирается следующим образом. Если грунт под домом пучинистый, то фундамент нужно закладывать ниже точки промерзания грунта, в Средней полосе России на глубине 1500 мм (глубина промерзания грунта около 1200-1400 мм). К югу и западу страны глубина промерзания грунта уменьшается, а к северу и востоку увеличивается. В каждом районе путем многолетних наблюдений специалисты установили глубину промерзания грунта, которую можно узнать в местной строительной или проектной организации. Если в доме живут всю зиму, то можно не учитывать этот фактор и закладывать фундамент выше.

Основанием фундамента должен быть плотный, хорошо слежавшийся грунт, поэтому фундамент закладывают ниже 500 мм. Слой рыхлого грунта снимается, дно выравнивается горизонтально, делается песчаная подушка высотой 150 мм, которая хорошо трамбуется.

Фундамент под внутренние капитальные стены закладывают на глубине 500 мм.

Может ли глубина заложения фундамента улучшить эксплуатационные качества дома?

Базовая конструкция любого строения — фундамент. От его прочности и способности противодействовать таким природным явлениям, как промерзание грунта и близость грунтовых вод, зависит долговечность постройки и сохранность её высоких эксплуатационных качеств.

Та часть фундамента, которая опирается на грунт, называется подошвой. Её площадь определяет величину давления на грунт: S больше — Р меньше. Структура грунта существенно влияет на выбор вида и технологии заложения фундамента. Самая прочная основа — монолитные скальные породы, за ними следуют твёрдые или пластичные глинистые слои, плотные или рыхлые песчаные. Там, где особенно важно, производится укрепление грунта отсыпкой граншлака, который имеет свойство со временем превращаться в бетон.

Нормативные документы для расчёта надёжного фундамента

Как рассчитать глубину заложения фундамента? Все самые важные данные по расчёту прочного фундамента заложены в таком нормативном документе как СНиП . Поэтому работы по закладке дома должны начинаться с его изучения.

Он регламентирует глубину заложения фундамента с учётом различных условий и факторов. И, прежде всего:

геологических и гидрогеологических исследований места застройки;

климатических особенностей местности;

конструктивных особенностей будущего строения;

величин и направления внешнего воздействия на фундамент.

По этим данным определяется оптимальная глубина заложения фундамента, которая может быть самой различной, что позволяет современная техника и материалы.

Популярные конструкции базовой основы частного дома

Фундаменты, применяемые в индивидуальном строительстве:

Самые надёжные из них — ленточные, способные жёстко связать во всех направлениях всю конструкцию основы.

Самые экономичные — столбчатые. Они незаменимы для пучнистых грунтов и обладают высокой несущей способностью. Кроме того, требуют меньше расхода материала и трудозатрат.

Свайный фундамент — вариант глубокого заложения, для опоры на более плотные низкие слои грунта.

Как же, всё-таки, определить глубину заложения фундамента?

Какой должна быть глубина фундамента для дома? Глубина заложения фундамента под дом основывается на четырех ведущих факторах:

рельеф местности;

вид несущего грунта;

уровень его промерзания;

близость к поверхности грунтовых вод.

Только в сухих грунтах, если соотношение высоты к ширине подошвы не более 4, допускаются минимальные глубины заложения фундамента — 0,7 метра (так называемые, мелкозаглубленные фундаменты). Чаще такая глубина используется при устройстве ленточных фундаментов. Менее 50 см — незаглублённые. Такого вида основание, можно закладывать для малогабаритных и подсобных строений при любых гидрологических условиях строительной площадки.

Для грунтов влажных супесей допустимой является величина заглубления в 1,2 метра. Максимальная глубина залегания фундамента в глинах и суглинках — 1,5 метра. А для домов с проектируемым подвальным помещением на 0,4 метра ниже уровня пола в подвале.

Определяющим значением для расчёта глубины заложения подошвы фундамента является глубина промерзания (ГПГ), которая меняется сезонно. Для её расчёта используют формулу d=k×d, с введением соответствующего коэффициента — k. А так же — глубина грунтовых вод (ГГВ). Определить её можно самостоятельно, выкопав в зоне строительства шурф (1х1х3м) до водоупорных слоёв и понаблюдав за его наполнением. Изменить ситуацию можно с помощью дренажа, отвалов или отвода ГГВ.

Столбчатые фундаменты

Фундаменты такого рода устанавливаются под лёгкими каркасно-щитовыми сооружениями из дерева, не имеющими подвальных помещений.

Используются следующие виды таких опор:

Для большей прочности трубы заливают изнутри бетоном, а столбы из брёвен для гидроизоляции обмазывают битумом или обёртывают рубероидом. Кирпичные столбы укладывают на бетонную стяжку, после её высыхания, и засыпают грунтом, уплотняя его.

Последовательность работ

1. Подготовительный этап (определяются особенности рельефа, несущая способность грунта, рассчитывается нагрузка всех свай, ростверка, перекрытий).

При этом, разметка контура осуществляется колышками по углам проектируемого объекта и обноской из досок (на ребре)для разметки осей. Обноска убирается после завершения цоколя. Как вариант: посыпать песок по натянутому между колышками шнуру или снять по нему грунт на 10см. Уровень рельефа определяется нивелиром.

Чтобы фундамент имел эстетичный и законченный вид, после гидроизоляционных работ выполняют засыпку пазух в несколько слоёв с тщательным их уплотнением снаружи, а при наличие подвала — изнутри. Для утепления делают забирку — своеобразный цоколь высотой до 50 см из дерева или камня, иногда с утеплителем, не монтируя её жёстко к столбам.

Подготовительные работы

Перед тем как рассчитать фундамент для дома, проектировщику нужно выяснить геологические данные участка. Для крупных зданий выполняют специальные геологические изыскания. В частном строительстве допустимо провести исследования самостоятельно. При этом все характеристики назначаются по визуальному осмотру.

Чтобы правильно рассчитать фундамент, почву исследуют двумя способами:

• отрывка шурфов, которые представляют собой глубокие ямы с размерами в плане 1х2 м (в среднем),
• бурение скважин ручным буром.

В первом случае на тип грунта смотрят по стенкам шурфа. Во втором — проверяют почву на лопастях бура.

Для исследования почвы проводят осмотр стенок шурфа

Исследования проводят на глубину, которая на 50 см превышает предполагаемое заложение ленты (которое назначили только по отметке промерзания). При проведении работ надо выяснить следующие характеристики:

• тип грунта в уровне подошвы,
• расположение уровня грунтовых вод (УГВ),
• наличие на участке линз слабой почвы.

Чтобы точно понять УГВ, потребуется провести исследование в нескольких точках. Минимум одна из этих точек должна находиться в низине участка. Работа в засуху не дает точного результата, поскольку влага может уйти глубоко в землю.

Лучше всего выяснять УГВ весной. В этом случае фундамент ленточный не будет бояться даже половодья.

Линзы слабого грунта найти бывает сложно. Для этого нужно делать шурфы или скважины очень часто. В большинстве ситуаций в этом нет необходимости. Если во время строительства обнаружится такая неприятность, ее засыпают щебнем, гравием или песчано-гравийной смесью.

Если УГВ на участке находится глубоко, то можно использовать ленту глубокого заложения (более 1,5 м). При этом вода должна располагаться на 50 см ниже подошвы здания. При расположении УГВ на расстоянии менее чем 1,5 м от поверхности, разумно выбрать мелкозаглубленную конструкцию. Но такой тип имеет ограничения. Если влага находится выше, стоит рассмотреть другой вариант фундамента: плиту или сваи.

Выбор фундамента по заглублению зависит от УГВ

Чтобы выполнить расчет основания фундамента, потребуется знать прочность почвы. Характерные признаки каждого типа грунта можно найти в ГОСТ 25100-2011. Особое внимание стоит обратить на приложения к этому документу. Несущую способность каждого типа берут из таблицы ниже.

Тип основанияМаксимальная несущая способность в кг/см2 Галька с примесью глины 4,50 Гравийный 4,00 Песок крупной фракции 6,00 Песок средней фракции 5,00 Песок мелкой фракции 4,00 Песок пылеватой фракции 2,00 Суглинок или супесь 3,50 Глинистый 6,00 Просадочный 1,50 Насыпной с уплотнением 1,50 Насыпной без уплотнения 1,50

Типы, которые обладают прочностью 2 и менее кг/см2, не рекомендуют использовать в качестве основания. Перед строительством потребуется выполнить их замену на песок средний или крупный.

Исследуем геологию своими руками

Для проверки геологического строения грунтов своими руками вооружаемся лопатой. Во всех пяти точках — под углами будущего строения и в середине — придется копать глубокие ямы. Размер: метр на метр, глубина — не менее 2,5 м. Стенки делаем ровные (хотя бы относительно). Выкопав яму, берем рулетку и листок бумаги, замеряем и записываем слои.

Чтобы исследовать грунт под фудамент самостоятельно, нужно будет копать подобные шурфы на глубину порядка 2,5 метров

Что можно увидеть в разрезе:

Как уменьшить глубину заложения ЛФ

Результаты расчетов могут выдать неутешительный результат, когда требуется обустройство заглубленного ленточного фундамента, что влечет за собой значительные вложения сил и средств. Возникает закономерный вопрос, как сократить расходы за счет уменьшения глубины заложения. Существует три основных подхода для решения проблемы:

• За счет изменения линии промерзания. Конечно, откорректировать климатические условия региона никто не в состоянии. Но вполне реально утеплить саму конструкцию ленточного фундамента и почву, расположенную с внешней стороны.
• Качественная дренажная система обеспечивает отвод грунтовых вод, заметно сокращая их пагубное воздействие на подземную часть опорной конструкции. Таким образом, необходимость возведения заглубленного ленточного фундамента отпадет, переведя его в статус МЗЛФ.
• Обустройство подушки. Достаточно низкое залегание грунта, склонного к пучению, требует заложения бетонного основания на глубину, превышающую опасный уровень. Устранить риск выталкивания или деформации опорной конструкции поможет подушка из песка или комбинированного состава с гравием. Первоначально готовится траншея, дно которой расположено на твердой породе. Затем оформляется жесткая подушка, причем ее размеры превышают подошву фундамента.

Совет! Наиболее эффективно будет действовать комбинированный подход, когда подушка дополняется дренажной системой и качественной теплоизоляцией ленточной опорной конструкции.

Рассмотрение столбчатого, ленточного фундамента

Чтобы узнать, как рассчитать глубину заложения фундамента, необходимо рассмотреть основные элементы конструкций:

• нижняя укладка;
• опоры;
• плита фундамента;
• песчаная засыпка.

Чтобы сделать расчет глубины ленточного фундамента, учитываются геологические аспекты, рекомендуется составить план действий:

1. проанализировать почву;
2. выяснить особенности ландшафта;
3. очистить строительную площадку;
4. прикинуть массу конструкции;
5. определить основные точки нагрузки.

В форме просчета глубины фундамента указана необходимость выяснения промерзание почвы. Чтобы сложилась полная картина, рекомендуется также изучить характер грунта на малом и среднем углублении.

На участке могут быть проблемы с водоносным слоем, строители зачастую не обращают внимание на колебания высоты.

Как определить глубину заложения фундамента

На начальных этапах проектирования определяется глубина заложения ленточного фундамента, его тип и обустройство. Эти данные необходимы для дальнейших расчётов ленточного фундамента по статическим и динамическим нагрузкам. Здесь учитываются такие факторы, как: глубина сезонного промерзания, статический уровень подземных грунтовых вод, класс строения, сейсмичность района, геология грунтов.

Следуя рекомендациям СП, соответствующим требованиям ГОСТ, создаются индивидуальные проекты для отдельных объектов. Знание этих положений необходимо каждому застройщику, который настраивается самостоятельно осуществлять этапы строительства от создания проекта до сдачи в эксплуатацию объекта.

Факторы, влияющие на глубину заложения фундаментов

Перед началом строительства сооружения сделайте проект на основе которого будут проводиться строительно-монтажные работы, подключение к существующим сетям коммуникаций. На основании этого документа, после оформления, сбора подписей у контролирующих организаций, выдаётся разрешение на строительство.

Важно! Не начинайте работы до получения разрешения на индивидуальное строительство.

Проектирование ленточного фундамента, определение его заглубления производится с учётом влияния следующих факторов:

1. Глубина сезонного промерзания ниже лежащих грунтов.
2. Уровень грунтовых, паводковых вод.
3. Состав и залегание грунтов, их свойства, несущая способность.
4. Класс ответственности, долговечности, капитальности сооружения.
5. Нагрузки, передающиеся на ленточный фундамент от веса здания.
6. Близко расположенные застройки.
7. Сейсмичность района.
8. Экологические и санитарные требования.
9. Экономическая целесообразность при выборе вариантов.

Глубина промерзания, методы определения

При определении глубины заложения подошвы фундамента важную роль играет правильное определение нормативной глубины промерзания для данного района строительства. Проектные организации, для облегчения расчётов, пользуются картой с нанесёнными изотермическими линиями или таблицей, в которой указаны значения нормируемой глубины промерзания для крупных городов, регионов России.

Нормативную глубину промерзания в районе строительства ленточного фундамента можно посчитать самостоятельно по эмпирической формуле (5.3 СП ) справедливой для районов с промерзанием 50 лет), степень ответственности, капитальность (ГОСТ 27751). Немалую роль в проектировании играет:

• отсутствие выше грунтов, способных нести расчётную нагрузку;
• необходимость устройства подвала для проводки коммуникаций;
• нахождение рядом крупных объектов, способных изменить расположение и свойства грунтов за время эксплуатации;
• повышенная сейсмичность.

Привязка таких зданий производится на основе глубоких инженерных расчётов с учётом правил и требований СП , с применением необходимых мер защиты фундамента от пучения, подземных и паводковых вод.

Применяемые виды защиты:

• утепление, позволяющее сохранять температуру фундамента и предотвращать обмерзание;
• дренаж на уровне основания подошвы перфорированными трубами для отвода подземных и талых вод;
• несъёмная опалубка;
• утеплённая отмостка расчётной ширины;
• утепление цоколя;
• укрепление грунтов инъекцией цементного раствора при необходимости.

Фундаменты мелкого заложения, сплошные плиты

Фундаменты мелкого заложения применяют для зданий 2 и 3 категорий когда глубина промерзания низкая и заглублять подошву настолько экономически не целесообразно. Второй вариант — глубина сезонного промерзания ниже уровня грунтовых вод.

При этом, геология грунтов на участке должна позволять по природной несущей способности возводить мелко заглублённый фундамент.

Обустройство фундамента сплошной плиты по СП 50-101-2004.

Обустройство должно предусматривать дренаж, утепление отмостки, надёжную гидроизоляцию. Иногда заранее закладывается в проект усиление нижележащих грунтов методом инъекции цементным раствором, установка свай с целью удерживания фундамента от поднятия в случае вспучивания.

Эти меры достаточно эффективные, позволяют гарантировать долговечность фундамента до 50 лет. Расчёт заложения подошвы ведётся с учётом геологии распределения пластов грунта на участке.

Ширина фундамента зависит от несущей способности грунтов на которые он опирается и толщины кирпичной или блочной стены каркаса строения, расчётной по тепло потерям для данного климатического пояса.

Плитный монолитный фундамент рекомендуется возводить в густо застроенных городах и районах, например в Москве, где ограничена возможность копать глубокие котлованы. При соблюдении технологии строительства, плитный фундамент считается надёжнее других оснований.

Расчёт проводится по положениям СП 50-101-2004, сложен для не специалиста, выгоден по экономическим затратам, срокам возведения.

Расчет глубины заложения фундаментной основы

Эта физическая величина, которую требуется рассчитать для фундаментного основания, зависит от множества параметров. На расчет показателя глубины заложения оказывают влияние особенности рельефной поверхности, место расположения стройплощадки, особенности устройства планируемого здания, глубина грунтов, которые поддаются промерзанию, уровень расположения на данном участке подземных вод и прочие.

Профессиональный расчет, конечно, очень важен, но многим строящим частный дом, рассчитать глубину фундамента под дом в строительной фирме не по карману.

Эта статья для таких людей, которые строят свой дом, в силу обстоятельств, не могут оплатить услуги профессионалов и желают сделать такой расчет сами.

Примерный расчет искомой глубины

Допустим, надо рассчитать глубину заложения фундаментной основы в Москве.

Для начала определяется глубина сезонной нормы промерзания грунта:

где d – имеет разные значения для разных грунтовых типов:

• 0,23 м для грунтов, содержащих много глины;
• 0,28 м для грунтов, состоящих из мелкого песка;
• 0,3 м для крупно песчаных почв;
• 0,34 м для каменистых грунтов.

Если грунт, где планируется ставить дом, неоднородного типа, то d определяют как средний показатель глубины грунтового промерзания.

Mt – это сумма среднемесячных показателей температур замерзания грунтов за все зимнее время в той полосе, где строится дом. Выбирается он в таблицах, публикуемых в справочниках. Там для Московского региона стоят такие среднемесячные показатели температур за все холодные месяцы: -7,8; -7,1; -1,3; -1,1; -5,6. Тогда показатель Mt равен следующему значению:

Mt=7,8,1+1,3+1,1+5,6=22,9.

Показатель глубины промерзания для Московского региона с наиболее часто встречающимся здесь глинистым грунтом, равна:

dfn=0,23 √22,9= 1,1м.

Когда тип грунта неизвестен, нужно приобрести простой бур, который продают в специализированных магазинах, и проделать небольшие скважины в центре будущей площадки под дом и по углам ее. Это позволит определить вид грунта. В основном в Москве и области распространены суглинистые и глинистые грунты.

После того, как произведен расчет нормативной глубины промерзания, рассчитывают еще одну глубину промерзания.

где kh для фундаментных оснований неотапливаемых строений равен 1,1. В Московском регионе средняя за год температура равна +5,4о;

kh для строений отапливаемых берется из таблицы, которую можно найти в таблице строительных расчетная глубина замерзания:

• если строящийся дом не отапливается зимой, df = 1,1*1,1= 1,21 м. При округлении получаем df = 1,25 м
• для отапливаемого строения без подвала, с теплыми полами цоколя: df= 0,7*1,1 = 0,77 м. Получается df = 0,8 м
• если дом, который строится, будет отапливаться и иметь не холодное подвальное помещение df = 1*1,1 = 1,1 м.

Определяют глубину заложения фундамента,учитывая условия недопущения пучения по таблицам зависимости расположения подземных вод. Поскольку такой показатель трудно угадать, потому выбирается чаще всего наихудший вариант и принимается  d = 1,25.

Для отапливаемого строения без подвала с утепленным перекрытием d = 0,8 м.

Для отапливаемого строения с холодным подвальным помещением d=1,1 м.

Как планировка дома оказывает влияние на глубину заложения фундамента

Проект дома в пригороде

На расчет глубины фундаментной основы оказывают влияние такие особенности планировки и внутреннего устройства, как:

• присутствие и расположение подвала;
• глубина заложения фундаментных оснований соседних строений. Если такие строения есть;
• подземные коммуникационные трассы и глубина их расположения.

Методика расчета деформаций

Расчет проводят по двум условиям:

• расчетная величина деформации пучения не превышает допустимой предельной деформации;
• относительная деформация грунта с учетом нагрузки не превышает предельной относительной для конкретного типа строения.

Предельные деформации для конкретного типа строения определяют по таблице 2.

Таблица 2 – Допустимые деформации

Чтобы определить указанные величины деформаций для конкретного строения, нужно произвести ряд сложных расчетов.

Деформацию пучения вычисляют по формуле

Формула для расчета деформации пучения

В этой формуле N – удельное давление всего строения на грунт, оно вычисляется по отдельной методике и выражается в тоннах на 1 м2.

Коэффициент b зависит от соотношения толщины подсыпки к ширине основания, он определяется по таблице 3.

Таблица 3 – Определение коэффициента

Величина Pr – на подошву от пучинистого грунта, для ленточного фундамента оно вычисляется по формуле:

Величина Pr – на подошву от пучинистого грунта

Показатель b – ширина ленты фундамента, а ss – сопротивление промерзшего грунта, его можно найти в СНиП

Мощность слоя грунта, подверженного вспучиванию под фундаментом dz определяется как dz = df – d – hп, где df – средняя глубина промерзания, определенная по таблице 4, а величины d и hП – высота фундамента и толщина подсыпки, в метрах.

Таблица 4 – Средняя глубина промерзания грунта по регионам

Средняя глубина промерзания грунта по регионам

После расчета мощности слоя грунта dz определяют по графикам коэффициент условий работы промерзающего грунта ka определяемый по графикам в зависимости от величины dz и значения площади подошвы фундамента Af на единицу его длины.

График – коэффициент условий работы промерзающего грунта k

Деформацию пучения ненагруженного основания hfi находят по формуле из таблицы 5, соответствующей типу выбранного фундамента и его геометрическим размерам: глубины заложения фундамента d и толщины подушки hп.

Таблица 5 – Расчетные формулы для различных типов грунтов

Расчетные формулы для различных типов грунтов

1. 1. Определяем мощность промерзающего слоя пучинистого грунта  dz = df – d – hп. Расчетная глубина промерзания df для Москвы по таблице 4 равна 1,4 м. dz = 1,4-0,7-0,5=0,2 м.
   2. Определяем удельную площадь фундамента на метр его длины, при ширине фундамента 0,4 м площадь равна 0,4 м2.
   3. По рисунку определяем коэффициент ka, он равен 0,56.
   4. Находим по СНиП показатель σs – 64.
   5. Определяем по  формуле  т/м2.
   6. Находим по формуле м
   7. Находим коэффициент b по таблице 3 для фундамента ленточного типа: для выбранного соотношения толщины подсыпки к ширине основания 0,5/0,4=1,25 он равен фундамента 0,88.
   8. Нагрузка здания, согласно расчетам, равна 23 т/м2.
   9. Определяем м = 0,1 см.

   Допустимая деформация пучения по таблице 2 равна 2,5 см. Условие выполняется.

Относительную деформацию пучения с учетом жесткости рамы строения находят по формуле

Формула – для деформацию пучения с учетом жесткости рамы

Показатель w, находящийся в зависимости от коэффициента гибкости конструкций строения l по ВСН 29-85, определяют по приведенному графику.

Показатель W определяют по графику

Dhfp– разность деформаций пучения при максимуме и минимуме предзимней влажности грунта.

L – длина стены строения, м.

1. • Определяем по методике ВСН 29-85 значение показателя гибкости конструкций строения l – 0,55.
   • Определяем по графику значение показателя w – 0,03.
   • Определяем разность деформаций пучения по методике ВСН 29-85. Dhfp = 0,0022 м.
   • Длина стен строения равна 10 и 8 м.
   • Относительная деформация с учетом жесткости рамы для длинной стены   м.
   • Для короткой стены  м
   • Допустимое значение по таблице 2 – 0,0005 м. Условие выполняется.

Если в результате расчета окажется, что условия не выполняются, необходимо увеличить расчетную толщину подушки или площадь фундамента, изменив ширину основания.

Дом на мелкозаглубленнм фундаменте можно строить из кирпича или деревянного типа. Для определения глубины заложения ленточного фундамента целесообразно обратиться к таблице, в которой указаны рекомендуемые значения глубины, определяемые в зависимости от расчетного значения замерзания непучинистого или слабопучинистого грунта. Эта глубина заложения фундамента может колебаться в диапазоне от 0,до 1,метров. После определения рекомендуемого значения стоит учитывать и уровень грунтовых вод, который также может вносить свои коррективы.

Причины деформации строений

Деформация построек происходит по нескольким причинам:

• неравномерные конечные осадки;
• полная деформация складывается из отдельных маленьких деформаций;
• удары, вибрация;
• неправильно сделанный проект.

Виды деформаций:

• деформация прогиба возникает в том случае, если под зданием имеется слабый грунт или пустота;
• деформация выгиба, чаще всего происходит с тяжелыми зданиями;
• осадка крайних частей;
• перекос здания возникает по причине разности осадки нескольких фундаментов;
• крен или по-другому, наклон возникает при неравномерной осадке;
• скручивание возникает при развитии крена, более всего в этом случае страдают верхние этажи.

Мелкозаглубленные ленточные опоры

Достоинством мелкозаглубленного фундамента является способность без разрушения перемещаться по вертикали при сезонном вспучивании земли. Благодаря монолитной конструкции лента по всей длине перемещается равномерно.

Глубина заложения бетонного мелкозаглубленного фундамента на глинах и суглинках не должна превышать 50% высоты замерзания почвы.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент — особенности

Пример. В регионе с глубиной промерзания 1,4 м подошва мелкозаглубленной части должна располагаться не более 0,7 м ниже поверхности земли.

Для уменьшения пучения грунта под подошвой опоры устраивают гравийную подушку. Толщина засыпки в слабопучинистых слоях составляет 10—30 см. В местности со средней и высокой степенью пучения толщину подушки увеличивают до 40—80 см.

В состав дренирующей подушки включают крупнозернистый песок, щебень, гравий, шлак, керамзит, песчано-гравийную смесь.

Пример 2

Исходные данные:

• все исходные данные по грунтам и климатическим условиям те же, что в примере 1;
• нагрузка на фундамент Qд = 8,0 тс/м (одна из характерных нагрузок в одноэтажном кирпичном или двухэтажном доме со стенами из пенобетонных блоков с облицовкой в полкирпича);
• ширина цоколя — 0,5 м;
• заглубление фундамента, принятое первоначально, dф = 0,3 м.

Решение

1. Как следует из предыдущего примера, расчётное сопротивление распученного суглинка меньше, чем расчётное сопротивление песчаной подушки, поэтому ширину опорной части ленточного фундамента определяем по расчётному сопротивлению распученного грунта. Так как в формулу (1) Приложения 3 СНиПа входит ширина опорной части, примем для предварительного расчёта b = 1 м.

Получаем:

ер =  0,87 (из примера 1);

Ro=1,4 кгс/см2 (из примера 1);

R = 1,4х[1 + 0,05х(1,0 -1,0)/1,0]х2,3/4 = 0,78 кгс/см2;

b = 8/7,8 = 1,02 м.

Принимаем ширину опорной части ленточного фундамента равной 1,0 м.

Приняв высоту полки уширенной подошвы ленточного фундамента 0,2 м (рис. 4), констатируем, что помимо продольной рабочей арматуры необходимо введение в конструкцию поперечной рабочей арматуры, шаг и диаметр которой определяется расчётом.

Рис. 4. Схема поперечного армирования фундамента: σ — реакция грунта; г — растягивающие усилия; 1 — сжатая зона бетона; 2 — поперечная рабочая арматура.

Из курса сопротивления материалов известно, что в твёрдом теле под действием внешней нагрузки сжатая зона распространяется под углом 45°. Бетон хорошо воспринимает сжимающие напряжения и плохо — растягивающие. При ширине полки, большей её высоты, часть полки оказывается вне зоны сжатия. Под действием реакции грунта на эту часть полки по грани призмы сжатия возникают растягивающие напряжения, которые могут разрушить бетон.

Для предотвращения разрушения в нижней части подошвы фундамента устанавливают поперечную арматуру, которая воспринимает растягивающие напряжения.

2. Рассчитываем фундамент на устойчивость при минимальных размерах траншеи 1,4 м {рис. 5а).

Рис. 5. Варианты заглубления ленточных фундаментов и их надёжность в сильнопучинистых грунтах при нагрузке 8,0 тс/м: а,в; г — устойчивость обеспечена; б — устойчивость не обеспечена.

Получаем:

γ1Qд =  0,9×8,0 = 7,2 тс/м;

γ2Qf =1,1x2x11,0x0,3×0,6×0,51 = 2,2 тс/м << γ1Qд

То есть устойчивость фундамента обеспечена с большим запасом.

Попробуем избавиться от необходимости поперечного армирования за счёт уменьшения ширины опорной части при заглублении фундамента на 0,7 м.

В этом случае параметры распученного фунта и ширина подошвы будут следующими:

ер = 0,7 + 0,12(1+0,7)х(1-0,7/1,6) = 0,71;

Ro=1,85 кгс/см2.

Для предварительного расчёта величины R принимаем b=1,0 м:

R = 1,85x[1+0,05x(1,0-1,0)/1,0]x2,7/4=1,25 кгс/см2;

b = 8,0/12,5 = 0,64 м

Принимаем ширину подошвы фундамента b= 0,7 м и уточняем расчётное сопротивление распученного грунта:

R=1,85x[1 +0,05x(0,7-1,0)/1,0]x2,7/4= 1,23 кгс/см2;

b = 8,0/12,3 = 0,65 м.

Оставляем ширину b = 0,7 м, при которой поперечная арматура не требуется.

При расчёте на устойчивость принимаем минимальную ширину траншеи 1,1 м (рис. 5б).

Получаем:

γ2Qf =1,1x2x11,0x0,7×0,6×0,82 = 8,3 тс/м > γ1Qд =7,2 тс/м.

Фундамент не устойчив. Увеличиваем ширину траншеи до 1,5 м (рис. 5в). В этом случае получаем:

γ2Qf =1,1x2x11,0x0,7×0,48×0,82 = 6,7 тс/м < 7,2 тс/м.

Фундамент устойчив при ширине траншеи 1,5 м.

Рассмотрим, какие параметры фундамента и траншеи будут при заглублении фундамента на 0,5 м.

Определяем:

ер =  0,7 + 0,12х{1 + 0,7)х(1 — 0,5/1,6) = 0,84;

Ro=1,45 кгс/см2.

При предварительном расчёте величины R ширину подошвы принимаем равной 0,7 м

R =1,45х[1 +0,05х(0,9- 1,0)/1,0]х2,5/4 = 0,89 кгс/м2;

b = 8,0/9,0 = 0,89 м.

Принимаем ширину ленточного фундамента равной 0,9 м.

Поперечная арматура не требуется.

Рассчитываем фундамент на устойчивость при минимальной ширине траншеи 1,3 м (рис. 5г):

γ2Qf =1,1x2x11,0x0,5×0,6×0,67 = 4,9 тс/м < 7,2 тс/м.

Фундамент устойчив.

Таким образом, во всех трёх вариантах заглубления (0,3; 0,5 и 0,7 м) устойчивость фундаментов можно обеспечить. Но предпочтительным является вариант с меньшим расходом бетона, при отсутствии необходимости устанавливать поперечную арматуру и с наименьшим объёмом земляных работ.

В таблице представлены расход бетона и песка на 1 погонный метр при всех трёх вариантах заглубления фундаментов и потребность для них в поперечной арматуре.

Представляется предпочтительным вариант с заглублением 0,5 м при отсутствии необходимости постановки поперечной арматуры.

Расход бетона и песка на 1 погонный метр

Заглубление фундамента, м	Расход бетона, м3	Расход песка на обратную засыпку, м	Поперечная арматура
0,3	0,25	0,17	Требуется
0,5	0,33	0,32	Не требуется
0,7	0,39	0,66	Не требуется

При других грунтовых условиях и нагрузках результаты могут быть тоже другими.

Надеюсь, что застройщикам, конструкторам и строителям изложенные материалы позволят возводить фундаменты надёжно и экономично.

Расчет нагрузки стен

Нагрузка стен определяется как объем стен, умноженный на удельный вес из таблицы 5, полученный результат делят на длину всех сторон фундамента, умноженную на его толщину.

Таблица 5 – Удельный вес материалов стен

Таблица — Удельный вес стен

1. Площадь стен равна высоте здания, умноженной на периметр дома: 3·(10·2+8·2)=108 м2.
2. Объем стен – это площадь, умноженная на толщину, он равен 108·0,4=43,2 м3.
3. Находим вес стен, умножив объем на удельный вес материала из таблицы 5: 43,2·1800=77760 кг.
4. Площадь всех сторон фундамента равна периметру, умноженному на толщину: (10·2+8·2)·0,4=14,4 м2.
5. Удельная нагрузка стен на фундамент равна 77760/14,4=5400 кг.

Наши услуги

занимается забивкой свай и лидерным бурением. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку:

Так же смотрите

Фундамент под дом 6 на 6

Стоимость фундамента под дом 10 на 12

Фундамент под дом 6 на 8

Полезные материалы

Фундаменты глубокого заложения

Современное строительство уже давно подразумевает возведение высотных домов, имеющих значительную массу.

Установка свай

Сваи в современном строительстве заняли прочное и, по праву, заслуженное место в обустройстве фундаментов.

Глубина заложения фундамента – определяющие факторы

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

• 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.

• 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.

Порядок расчета

Рассмотрим, как рассчитать арматурный каркас ленты самостоятельно.

Прежде всего, необходимо определить количество рабочих стержней в одном ряду. Для этого понадобится использовать требование СП 52-101-2003, ограничивающее максимальное расстояние между соседними прутками в 40 см.

Учитывая, что глубина погружения рабочей арматуры не должна превышать 2-5 см, получаем:

• Для лент толщиной менее 50 см — 2 рабочих стержня.
• Для лент шире 50 см — 3 стержня.

В случаях, когда можно использовать и 2, и 3 стержня в одном ряду, обычно стараются подстраховаться и принять большее значение, так как фундамент — ответственный и важный участок постройки.

Вторым этапом является определение диаметра рабочих стержней. Для этого понадобится рассчитать площадь сечения рабочей части ленты, умножив ширину на высоту.

Общая площадь сечения арматуры составляет 0,1% от сечения (это минимально возможное значение, его можно увеличить, но нельзя уменьшать).

Получив это значение, надо разделить его на число рабочих стержней. По таблице диаметров арматурных прутков находится наиболее удачный вариант, который и принимается в работу.

Диаметр вертикальной арматуры выбирается исходя из высоты ленты:

• При высоте до 60 см — 6 мм.
• От 60 до 80 см — 8 мм.

Диаметр поперечных стержней обычно принимается равным 6 мм.

Для подсчета количества рабочих стержней надо умножить их число в решетке на общую длину ленты, после чего полученное значение делится на длину рабочего прутка (обычно 6 м, но это значение лучше узнать у продавцов точно).

Вертикальную арматуру рассчитывают путем умножения количества хомутов на длину единицы.

Количество получают делением общей длины ленты на шаг хомутов (обычно 50-70 см).