Как выкопать траншею под фундамент своими руками

Распространённые мифы о глубине фундамента

Многие придерживаются мнения, что чем глубже яма под фундамент, тем лучше. На самом деле это не так. Этой методикой руководствуются недобросовестные застройщики. В результате этого, им удается сэкономить достаточно приличную сумму.

Определить точное расположение нулевого уровня постройки, может только высококвалифицированный специалист. Перед тем как приступить к рабочему процессу, он соотнесет все главные требования качественного основания.

В каждом типе строения рассчитывается глубина промерзания фундамента.  Для небольших построек она составляет от 80 см до 1,5 м. В зимний период времени наблюдают за скоростью замерзания почвенного покрова.

Глубина заложения фундамента напрямую зависит от размеров помещения и его предназначения. Например, подготовка нулевого уровня зависит от толщины будущих стен, материала из которого они будут возведены, количества этажей и подвальных помещений.

Выбери тип фундамента для своего дома

Прочитайте статью Выбор фундамента для частного дома на пучинистом грунте

Какой фундамент выбрали Вы? Голосуйте! Узнайте, что выбрали другие.

Фундамент для дома на пучинистых грунтах?

Смотреть! — все опросы

Еще статьи на эту тему

• Обзор отопительного оборудования «Теплодар»
• Настройка, регулировка мощности, ошибки газового котла BAXI
• Сухой теплый пол без стяжки в деревянном доме
• Выбор мягкой кровли для крыши частного дома
• Крыша частного дома — виды, формы, конструкции
• Расчет железобетонной балки сборно-монолитного перекрытия
• Магниевый или алюминиевый анод для водонагревателя
• Очистка от накипи теплообменника газового котла или колонки

Глубина фундамента: развеиваем мифы

Да, самым простым решением кажется – закопать ту же баню поглубже, и прослужит она все сто лет. На самом деле это не так, и мифов среди строителей на счет того, какой должен быть глубины фундамент, сегодня немало.

Чем глубже, тем лучше?

Даже среди достаточно опытных архитекторов распространен миф, чем глубже фундамент – тем он прочнее. Конечно, понять стремление заказчика сэкономить средства можно, как и прораба, который пытается донести тому, что с фундаментом «на авось» — не пройдет. Но зарыть глубже – не значит, что получится прочнее.

Так, глубина заложения нулевого уровня определяется многими параметрами – и лучше этот вопрос доверить специалистам. Делаются инженерно-геологические изыскания, исследуется тип грунта, измеряется уровень грунтовых вод и их промерзания. Многое решает и конструктивная особенность здания: количество этажей, надстройки, материал стен – и баня в этом параметре как раз менее требовательна к мощности основания, чем жилой дом. Более подробно об определении глубины заложения фундамента можно прочитать в небольшой интересной книге «Не зарывайте фундаменты вглубь».

Всегда ли на самом деле «спасает» глубина?

Но далеко не всегда нужно стремиться сделать фундамент поглубже, если почва беспокойна – на самом деле есть свои методы, как уплотнить и сделать более твердым любой грунт. А потому если баня будет строиться совсем не массивная, нет смысла, как любят выражаться строители, «закапывать деньги в землю».

Итак, сперва следует хорошо изучить проблему. К примеру, если воду часто видно на поверхности или близко от нее, спасет грамотный дренаж вокруг фундамента. Ведь усиливать фундамент в этом случае увеличением опоры бессмысленно – нулевой уровень и дальше будет «гулять», а средств на такой метод уйдет немало. Здесь действительно не обойтись без глубины.

А вот если по периметру наблюдаются оползни, фундамент подмывается и даже где-то уже начинает провисать – укреплять нужно не его, а грунт. Так, для песчаного грунта хороша силикатизация – почву вокруг фундамента поливают смесью жидкого стекла с водой, один к одному, и полученный влажный песок хорошо утрамбовывают. Или применяют химические реагенты: бурятся скважины небольшого диаметра, и в них закачивают специальные смоляные составы. Долговечно и недорого, и для слабых грунтов – то, что надо.

Ленточный фундамент: какой он бывает

Прежде всего ленточные фундаменты различаются по степени заглубления в грунт.

Заглубленный ленточный фундамент закладывается ниже уровня промерзания грунта; такая конструкция предназначена для больших тяжелых сооружений с глубоким подвалом либо цокольным этажом. Строго говоря, специалисты не считают экономически целесообразной организацию заглубленного ленточного фундамента высотой более 2,5 м, поэтому для дома с высокими подвальными или цокольными помещениями лучше рассмотреть другие варианты.

Для легких загородных домов заглубленный фундамент не рекомендован: малый вес строения не в состоянии будет компенсировать действие сил морозного пучения грунта на большую площадь его подземной поверхности. Это чревато неравномерными подвижками фундамента и изменением его геометрии, что неизбежно скажется на состоянии конструкций дома.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент устраивается выше глубины промерзания и рекомендуется для климатических зон, где эта глубина составляет не более 1,7 м. На непучинистых грунтах конечная глубина заложения фундамента не имеет особого значения и диктуется только инженерными характеристиками здания. На пучинистых грунтах фундамент закладывают на минимальную глубину 0,75 – 1 м, при этом необходимо принимать меры для дренажа и утепления грунта.

Также ленточный фундамент может быть монолитным или сборным.

Монолитный ленточный фундамент сооружается путем заливки бетона в опалубку. Он считается самым прочным и надежным, однако требует времени на застывание бетона и обходится достаточно дорого из-за серьезных земляных работ и необходимости привлечения наемной рабочей силы.

Сборный ленточный фундамент сооружается из отдельных конструктивных элементов. Чаще всего это железобетонные блоки ФБС (нередко используют малоформатные бетонные и керамзитобетонные блоки, и даже кирпич). Преимущества сборного фундамента – простота и быстрота сборки и возможность возводить стены сразу после ее окончания, так как не нужно ждать затвердевания бетона. Недостатком конкретно блоков ФБС считается их большой вес и размер – это неудобно при строительстве небольшого дома. Кроме того, все виды сборных фундаментов подходят только для непучинистых и слабопучинистых грунтов. При средней степени пучения грунтов допускается сооружение сборного фундамента только из блоков, содержащих выпуски арматуры для их соединения между собой.

Фундаментные блоки ФБС

Что нужно сделать

Чаще всего при частном строительстве используют ленточный фундамент. Такой тип позволяет сделать в доме подвал, но в некоторых случаях он может быть экономически невыгодным. Чтобы составить смету на выполнение работ (или примерно прикинуть, сколько потребуется вложений), нужно выполнить расчет арматуры для ленточного фундамента, также вычислить объем бетона и его геометрические размеры.

Чаще всего в частном строительстве закладывают ленточный фундамент

Методика расчета предполагает вычисление трех величин. Расчет ленточного фундамента в результате должен дать такие сведения о конструкции:

• глубина заложения подошвы;
• ширина основания;
• ширина по всей высоте.

Расчет фундамента для дома из кирпича или других материалов обязательно начинают с определения глубины заложения. Она зависит от пучинистости грунта, уровня грунтовых вод и климата. Если неправильно высчитать эту характеристику, здание может разрушиться под действием сил морозного пучения. Лента будет одновременно подвергаться воздействию влаги и холода, что приведет к неравномерным деформациям и трещинам.

Ширина основания должна быть достаточной для того, чтобы равномерно передать массу здания на грунт. Чем меньше прочность почвы, тем шире потребуется подошва. За счет большой площади удается распределить нагрузку от ленточного фундамента для дома на основание так, что на каждый его участок приходится не больше допустимой величины.

Фундамент должен быть заложен ниже уровня промерзания грунта

Ширина ленты по всей высоте обычно принимается конструктивно. Она должна быть чуть больше наружных стен. При этом учитывают способ изготовления ленты. Для монолитного фундамента может быть достаточно ширины сечения 200—300 мм, в то время как сборный рекомендуют делать не менее 400—600 мм. Также этот показатель зависит о глубины заложения. Чем она больше, тем сильнее будут опрокидывающие воздействия (потребуются более мощные стены подвала).

Уровень промерзания грунта

Пожалуй, самый главный показатель при решении проблемы, на какую глубину нужно копать фундамент, является глубина, на которую способен промерзнуть почва в месте проведения строительных работ. важность данной характеристики определяется исходя из следующих моментов:

Уровень промерзания почвы

• тогда, когда ленточный фундамент будет углублен выше глубины промерзания, в зимний и весенний периоды на подошву основания дома будут действовать выталкивающие вертикальные силы. При повторении таких нагрузок в течение нескольких лет это неизбежно приведет к изгибающим дефектам фундамента и образованию трещин. При их расположении под землей постепенно влага станет проникать в бетон и при циклах замерзания-оттаивания способствовать его разрушению. В конечном итоге это приведет к необходимости замены основания конструкции или, в худшем случае, к обрушению дома.
• в случае правильного ответа на вопрос, какая глубина фундамента должна быть под дом, подошва его будет опущена ниже глубины промерзания и все колебания грунта произойдут по касательной, не оказывая выталкивающего воздействия на основание дома. Это наиболее оптимальный вариант, какой глубины должен быть фундамент.

Как же определить глубину промерзания почвы для того или иного города. В специализированных строительных справочниках можно обнаружить карты, содержащие информацию об уровне, на который происходило промерзание грунта в самые суровые зимы за последние 100 лет. Существуют подобные сведения и по некоторым отдельным городам Российской Федерации. Таким образом, для определения глубины промерзания грунта для вашей местности необходимо:

Карта промерзания грунтов

1. Изучить имеющиеся климатические карты и определить, в каком из регионов расположен ваш конкретный участок;
2. Выбрать из списка ближайший к вам город с определенным уровнем промерзания и принять данную величину за основную при расчете, какая должна быть глубина фундамента.
3. Существует и максимально простой вариант – пообщаться со строительными бригадами на соседних участках или изучить имеющиеся у владельцев проектами строительства, составленными профессиональными строительными инженерами. Это может избавить от большого перечня проблем и дать однозначный ответ, какой глубины должен быть фундамент.

Расчет высоты

По СНиПам фундамент должен выступать над землей не менее 20 см, однако, на практике, при учитывании главного параметра – глубины промерзания почвы, эта величина увеличивается до 30-35 см.

Чем глубже уровень промерзания, тем больше должна быть высота фундамента. При промерзании до 3 м, высота фундамента может доходить до 1м.

Для двухэтажного здания выбор высоты выступа фундамента над землей совершенно не важен, этажность никоим образом не влияет на устойчивость или прочность здания. При постройке руководствуются удобством сооружения входа в здание.

По нормам, при входе должно быть не меньше 3-х ступеней, а это возможно при оптимальном значении 35-40 см. Такой выступ выполняет еще одну функцию – защищает конструкции от постоянного воздействия грунтовых и атмосферных осадков. Также для того, чтобы вода не оказывала разрушительного действия на основание дома по окончании строительства желательно сделать отмостку вокруг здания.

Минимальным значением считается высота над землей – 35-40 см, но если фундамент будет выше этих значений, то это допустимо. Единственное условие – высота выступа не должна превышать ширину фундамента.

Подведем итог: фундамент – главная часть сооружения, от которого зависит долговечность здания. Поэтому подходить к его сооружению надо ответственно, точно производя расчеты и придерживаясь существующих норм и правил в строительстве.

Только в этом случае возводимое здание будет надежным, долго прослужит и станет надежным прибежищем.

Как правильно рассчитать размеры фундаменты Вы можете узнать, посмотрев следующее видео:

Ленточный фундамент и грунты: почему это так важно

При выборе типа фундамента важно точно знать две характеристики подлежащих грунтов: их несущую способность и пучинистость. Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем

Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила

Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем. Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила.

Строительные нормы запрещают опирать фундамент непосредственно на органические грунты со слабой несущей способностью. 

Также сложными считаются грунты водонасыщенные и имеющие переменную структуру слоев. Проблема слабых грунтов типична, например, для участков, находящихся на месте осушенных болот. Строительство дома на малозаглубленном ленточном фундаменте на таких грунтах теоретически возможно, но требует довольно затратных работ. Так, если глубина слабонесущего слоя не более 1 м, а под ним находится более «выносливый», то при строительстве слой слабого грунта вынимается и в траншее устраивается подложка из песка либо бетонная подготовка. Также плохой грунт иногда уплотняют механическим способом, заменяют подушкой из гравия либо армируют специальными сетками. Специалисты, однако, рекомендуют в таких ситуациях отказаться от ленточного фундамента в пользу свайного.

Пучинистость грунта прямо связана с его способностью удерживать воду, а морозным пучением называется увеличение объема грунта из-за расширения воды при ее замерзании.

Непучинистые грунты: твердые глины, малоувлажненные гравелистые, песчаные грунты при глубоком залегании грунтовых вод.

Слабопучинистые: полутвердые глинистые; незначительно водонасыщенные пылеватые и мелкие пески, крупнооблмочные грунты с содержанием глин и песка 10-30%.

Среднепучинистые грунты: тугопластичные глинистые, влажные пылеватые и мелкие пески, крупнообломочные грунты с содержанием глин и песка более 30%.

Сильнопучинистые и чрезмернопучинистые: мягкопластичные глинистые, пылеватые и мелкие пески с сильным водонасыщением.

На сильнопучинистых грунтах возможно строительство небольших (1-2 этажа) деревянных домов на малозаглубленном ленточном фундаменте из монолитного железобетона. Для более тяжелых домов будет необходим комплекс работ по понижению уровня грунтовых вод, организации дренажа и водоотведения.

Чем выше стоят грунтовые воды, тем более пучинистыми будут грунты независимо от их состава. Критический для строительства фундамента уровень грунтовых вод различается для разных почв и высчитывается по формуле: нижняя граница промерзания грунта (в метрах) плюс следующее число:

• пески – 0,8-1 м
• супеси 1 – 1,5 м
• суглинки 2 – 2,5 м
• глины 2,5 – 3,5 м.

При залегании грунтовых вод ниже указанных значений они не влияют на степень пучинистости грунтов.

Вообще же сооружение ленточного фундамента на сильнопучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод считается нецелесообразным: в таких условиях лучше всего себя показывает свайно-ростверковый фундамент.

Планируя строительство, лучше всего не экономить на профессиональном обследовании грунта на вашем участке: это поможет избежать больших проблем в будущем. Услуги специалиста стоят денег, однако это вложение себя оправдывает. Спасать дом, фундамент которого деформировался из-за ошибок в оценке свойств подлежащих грунтов, обойдется гораздо дороже.

Выводы

По результатам расчета ленточного и столбчатого фундаментов, расчетное сопротивление грунта R = 18,56 т/м2.

Среднее давление под подошвой фундаментов не превышает 14,79т/м2, что меньше расчетного сопротивления грунта R = 18,59т/м2.

Начальное просадочное давление во всех слоях просадочного грунта не превышает давления на основание, в расчете приняты характеристики грунтов при полном водонасыщении.

Максимальные деформации фундаментов составляют S = 0,065м, что не превышает установленных значений по приложению 4.[2] Su = 0,08м.

Относительные деформации фундаментов составляют Sdel =0,0007, что не превышает установленных значений по приложению 4.[2] Sudel = 0,002.

Грунтовые воды

Уровень положения грунтовых вод напрямую влияет на заложение проектируемого фундамента и состояние грунта. Определить уровень грунтовых вод возможно такими способами:

• получить данные по гидрогеологическим изысканиям в районе участка у отдела архитектуры;
• пробурить шурф самостоятельно;
• узнать у соседей, построившихся ранее на прилегающем участке.

Уровень грунтовых вод носит сезонный характер, поэтому расчёт ведётся по максимальному значению в пиковый, весенний период (СНиП ). В зависимости от положения грунтовых и паводковых вод, глубины естественного промерзания изменяется нормируемое заложение подошвы основания.

Когда пиковый подъём грунтовых вод превышает глубину промерзания, рекомендуется возводить мелко заглублённый ленточный фундамент с применением технологий по укреплению основания, дренажа.

Расчёт нагрузки на основание

Принимаясь за расчёт фундамента под дом, вначале вычислите нагрузку, которую он будет держать.

Для этого рассчитайте площадь поверхности всех стен, перекрытий и кровли, умножьте площадь каждой конструкции на её удельный вес, который можно взять из нижеприведённой таблицы.

Не забывайте также, что к весу дома позже прибавится мебель, бытовая техника, вещи и, конечно же, люди. Всё это тоже надо учесть, когда производите расчёт нагрузки на основание, поэтому считайте лучше с запасом.

Порядок определения постоянной нагрузки

• Действующие СНИП определяют, что толщина монолитного фундамента с учетом постоянной нагрузки рассчитывается в зависимости от грунта:
• Определяя, как рассчитать толщину при строительстве здания на песчаных грунтах, вес плиты не учитывают
• При работах на глинистых основаниях показатель массы нужно разделить на 2
• Расчет толщины плитного фундамента при проведении строительства на плывучих основаниях заводится в расчет полностью
• Коэффициенты, которые используются при выполнении расчетом для дома, могут быть взяты из «Руководства по проектированию каркасных строений и сооружений башенного типа».
• Они представлены в разделе «Нагрузки и воздействия». Минимальный коэффициент надежности соответствует металлическим конструкциям и составляет 1,03. Бетонные и железобетонные конструкции, стяжки, изоляционные слои имеют максимальный коэффициент, составляющий 1,3.

Определяем уровень грунтовых вод

Для этого на территории, где будет стоять дом, копают канаву глубиной около 3 м. Либо, если на участке стоит колодец, благодаря ему и можно узнать уровень грунтовых вод. Наиболее точную информацию можно определить в межсезонье (весна, осень), когда уровень грунтовых вод выше всего.

Можно узнать и состав почвы. Верхний слой – плодородный, при строительстве его убирают. Его легко узнать по цвету – он более тёмный. Под верхним слоем находится основной. Он и будет несущим, на него будет оказывать нагрузку фундамент и дом.

Если после всех расчётов оказалось, что почва не выдержит массы дома, то нужно увеличить площадь фундамента, либо использовать в строительстве дома другие материалы. После каждого внесения изменений придётся ещё раз пересчитывать габариты фундамента.

Многие владельцы земельных участков мечтают о большом и светлом доме, с лестницей и чердаком. Чтобы воплотить такие фантазии в реальность, необходимо рассчитать и построить фундамент для двухэтажного дома.

Как рассчитать глубину фундамента столбчатого типа?

Столбчатые основания, как правило, используются в условиях почв с хорошими несущими свойствами. Возводимые на них постройки не должны быть массивными.

Определить глубину заложения фундамента на столбах можно, исходя из следующих правил:

В случае, когда грунт стабилен, кирпичное здание в один этаж можно возводить на столбах, заглубленных на 0,8м.

Если брать в расчет показатель промерзания грунта, то углублять опоры необходимо на 20-30см глубже данной отметки.

Основания свайного типа заглубляют как минимум на 130см.

Общая смета

Подводя итог, чтобы вся изложенная теория стала чуточку понятнее, приведём пример расчёта основания для одноэтажного дома.

Здание габаритами 6х10 м, с внутренней шестиметровой стеной. При этом высота первого этажа – 3 м, а высота чердака – 2 м.

1. Фундамент ленточный, из железобетона, глубиной 1,5 м, шириной – 0,5 м. Кровля двускатная из шифера.
2. Площадь поверхности стен = (6+10+6+10+6)*3 + (1/2*6*2)*2 = 126 кв.м.
3. Площадь поверхности перекрытия = 6*10 = 60 кв.м.
4. Площадь поверхности кровли = 4*10*2 = 80 кв.м.
5. Нагрузка на фундамент = 126*270 + 60*300 + 60*200 + 80*50 = 68020 кг.
6. Площадь основания фундамента = Площадь по внешним границам – Площадь по внутренним границам + Площадь внутренней стены = = 6*10 – (6-2*0,5)*(10-2*0,5) + 0,5*(6-2*0,5) = 17,5 кв.м.
7. Объём фундамента = 17,5*1,5 = 37,5 кв.м.
8. Вес фундамента = 37,5*2500 = 93750 кг.
9. Нагрузка на 1 грунта = (93750+68020)/(17,5*10000) = 0,9244 кг/ Такая нагрузка допустима для самых слабых грунтов – для насыщенных водой песков.
10. Объём бетона = Объём фундамента = 37,5 кв.м.
11. Арматура ребристая = (2*(6+10)+6)*3*2 = 228 м
12. Количество соединений арматуры = (2*(6+10)+6)/0,5 + 1 = 77
13. Арматура гладкая на 1 соединение = (0,5-2*0,05) + (1,5-2*0,05)*3 = 4,6 м
14. Арматура гладкая всего = 4,6*77 = 354,2 м
15. Проволоки вязальной = 0,3*3*4*77 = 277,2 м

Как вы видите, расчёт фундаментов – не настолько сложная наука, чтобы отказываться от стройки своими силами, и данный пример расчёта фундамента приведён здесь как главное доказательство.

Как посчитать глубину и ширину основания

Таблица с рекомендуемой глубининой ленточного фундамента в зависимости от грунта Как только будут четко определен состав почвы и глубина залегания грунтовых вод, можно приступать к расчету размеров основания. Если постройка достаточно массивная, высокая и имеет несколько этажей, тогда глубина погружения основания должна быть большой, вплоть до границы промерзания почвы.

Застройщики, которые имеют финансовые возможности, стараются фундамент углубить еще ниже, обеспечивая таким образом фундаменту большую прочность и надежность. Высота над нулевым уровнем должна составлять до 30 см, иногда – больше, для обустройства цоколя и отмостки.

Итак, минимальная глубина ленточного основания для массивных зданий должна быть ГПГ + 60 см. ГПГ – глубина промерзания почвы. Это табличное значение, отличается для каждого региона и состава почвы. Для легких построек достаточно обустроить фундамент на глубине границы промерзания или ниже до 50 см. В таких случаях считается, что за счет массы сооружения и ленты самого основания почва будет равномерно растекаться под подошвой, и вспучивание грунта должно быть минимальным.

Определение размеров подошвы фундамента под дом

Начиная строительство любого дома, в первую очередь производят закладку фундамента. Они бывают разных видов в зависимости от особенностей строения, грунта, климата. Перед началом необходимо определение размеров подошвы фундамента.

Чаще всего при строительстве частных домов используют ленточные фундаменты, так как они просты в изготовлении, и не всегда требуют применения специальной техники. Фундаменты различают по типу устройства: монолитные и сборные.

Также они позволяют увеличить площадь строения, с помощью пристроек. Но вне зависимости от этого рассчитывают ширину, высоту и глубину заложения основания. От правильности этих расчётов зависит прочность и надёжность монолита и самого строения.