Определение глубины заложения фундамента
На основании полученных данных можно выполнить расчет глубины заложения ленточного фундамента.
1. Для скального и полускального грунта
В данном случае глубину заложения фундамента можно делать любой, независимо от того, на сколько может промерзать грунт и как высоко поднимаются грунтовые воды. Заглубление в такой грунт зачастую бывает невозможным из-за его твердости, тогда здание возводится прямо поверх основания.
2. Для крупнообломочных пород и гравелистых песков крупной и средней фракции
При строительстве на песчаном грунте чаще всего прибегают к устройству мелкозаглубленного фундамента. Это связано со способностью грунтов данного типа хорошо пропускать воду. Поэтому силы морозного пучения проявляются в них довольно слабо.
Основная опасность пучения заключается в неравномерном воздействии на фундамент постройки, вызывающем деформации. В случае с крупнозернистым песчаным грунтом даже при высоком залегании грунтовых вод влага распределяется равномерно, а значит и при замерзании она будет воздействовать на строительные конструкции одинаково по всей площади.
Глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента составляет 50 см при любых значениях глубины промерзания грунта и уровня подземных вод. Следует, однако, учитывать, что несущая способность песчаных грунтов существенно возрастает с увеличением глубины и при возведении тяжелых зданий этим можно воспользоваться.
Наилучшим образом подходит указанная глубина заложения ленточного фундамента для деревянного дома либо построенного из других легких стройматериалов – газобетона, пеноблоков и пр.
Фундаменты более «увесистых» построек необходимо располагать глубже, это позволит не делать их излишне широкими.
При сложной архитектуре здания нагрузки на основание от разных его частей могут существенно отличаться. В этом случае допускается делать ленточный фундамент неоднородным по глубине. Перепад по отметкам между соседними ступенями может составлять 300 – 600 мм, при этом в зоне перехода подошва должна иметь наклонный участок.
Вас интересует, что такое индикатор скрытой проводки? Информация тут.
В этой статье рассказано что такое свайно — ленточный фундамент для дома из пеноблоков.
3. Для глинистых, мелкопесчаных грунтов и пылеватых супесей
Грунты такого типа воду пропускают плохо и неравномерно, а потому при замерзании имеют свойство сильно вспучиваться, причем силы пучения на различных участках также могут быть разными. При возведении ленточного фундамента глубина заложения в глине будет зависеть от того, насколько близко к поверхности поднимаются грунтовые воды.
Рассмотрим два случая:
А) Подземные воды обнаруживаются на глубине, на 2 м превышающей расчетную глубину промерзания грунта.
При таком положении дел подошву фундамента можно заглублять на 50% от расчетной глубины промерзания (Dф).
Б) Если грунтовые воды поднимаются до более высоких отметок, чем было описано выше, глубину заложения ленточного фундамента делают равной расчетной глубине промерзания грунта.
Мелкозаглубленный фундамент
Иногда фундамент глубокого заложения строит очень дорого. Тогда рассматривают свайный (свайно-ростверковый) или фундаменты мелкого заложения (мелкозаглубленные). Их еще называют «плавающими». Их только два вида — это монолитная плита и лента.
Плитный фундамент считается самым надежным и легко предсказуемым. У него такая конструкция, что она может получить значительные повреждения только при грубых просчетах при проектировании. Тем не менее, и его можно испортить.
Тем не менее, застройщики плитные фундаменты не любят: они считаются дорогими. На них уходит много материала (в основном арматуры) и времени (на вязку той же арматуры). Но иногда плитный фундамент получается дешевле ленточного глубокого заложения или даже свайного. Так что не сбрасывайте его сразу со счетов. Он бывает оптимальным, если строить хотят тяжелое здание на пучнистых или сыпучих грунтах.
Фундамент мелкого заложения
Мелкозаглубленная лента может иметь глубину от 60 см. При этом она должна опираться на грунт с нормальной несущей способностью. Если глубина плодородного слоя больше, то глубина заложения ленточного фундамента увеличивается.
С ленточными фундаментами мелкого заложения под легкие здания все очень просто: они работают хорошо. Комбинация со срубом из бревна или бруса — это экономный и в то же время надежный вариант. Если и случаются перегибы ленты, то упругая древесина отлично с ними справляется. Почти также хорошо себя на такой основе чувствует себя каркасный дом.
Более внимательно нужно просчитывать если на мелкозаглубленном ленточном фундаменте собираются строить задние из легких строительных блоков (газобетона, пенобетона, и т.п.). Они на изменения геометрии реагируют не самым лучшим образом. Тут нужна консультация опытного и, обязательно, компетентного специалиста с большим опытом.
Строение плитного фундамента
А вот под тяжелый дом мелокзаглубленный ленточный фундамент ставить невыгодно. Чтобы передать всю нагрузку, его нужно делать очень широким. В этом случае, скорее всего, дешевле будет плитный.
Как работает мелкозаглубленый фундамент
Этот тип используется тогда, когда бороться с силами пучения слишком дорого и не имеет смысла. В случае с фундаментами мелкого заложения с ними и не борются. Их, можно сказать, игнорируют. Просто делают так, что фундамент и дом поднимаются и опускаются вместе с вспучившимся грунтом. Потому их еще называют «плавающими».
Все что при этом необходимо — обеспечить стабильное положение и жесткую связь всех частей фундамента и элементов дома. А для этого нужен правильный расчет.
Малозаглубленные фундаменты: обустройство подушки
Важный элемент для всей конструкционной прочности постройки — это подложка из материалов, которые выполняют функцию дренажа и помогают ленте противостоять воздействиям пучения грунта. Это зачастую однородный песчаный слой (толщина от 0,2 м.), либо комбинированная засыпка в сочетании со щебнем. Во втором случае каждая из прослоек имеет толщину от 0,1м. с дополнительной отсыпкой песком в самом верху. Главным секретом качественного результата является максимальное уплотнение материала. Эта работа выполняется с применением специальной техники. Понять что плотность достаточная можно по тому, остаются ли следы после того, как человек встанет сверху.
Что влияет на выбор глубины ленточного фундамента
К факторам, оказывающим основное воздействие на фундамент, относятся:
- Уровень залегания грунтовых вод. Они создают механические нагрузки с различным направлением вектора усилия, проникают в толщу бетона, разрушая его изнутри. Водоносные горизонты создают особую гидрогеологическую обстановку на участке, определяют выбор типа основания и прочие вопросы строительства.
- Глубина промерзания грунта в холодное время года. Обычный ленточный фундамент, согласно, технологическим требованиям, должен быть погружен на 0,5 м глубже точки замерзания. Это позволяет избежать морозного пучения, когда замерзшая вода, расширяясь, начинает выталкивать фундамент. Чем глубже находятся водоносные слои, тем меньше может быть погружена лента.
- Тип грунта. Состав почвы определяет способность удерживать воду. Наличие большого количества влаги вызывает сильное морозное пучение, подвижки грунта из-за расширения линейных размеров замерзшей воды.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Идеальный вариант — строительство в плотных и сухих почвах, не имеющих высоко расположенных водоносных горизонтов и свободно пропускающих воду. На практике такое удачное сочетание встречается редко.
Монтаж МЗЛФ: пошаговая инструкция от А до Я
Подготовительные работы и разметка
Устройство мелкозаглубленного основания начинается с подготовки участка, которая заключается в уборке мусора и корчевании пней. Верхний слой почвы с растительностью срезается. При необходимости производится выравнивание и подсыпка грунта с последующей утрамбовкой.
Разметка выполняется следующим образом: устанавливается периметр будущего фундамента, по углам забиваются колышки-маячки. Вдоль будущей монолитной ленты натягиваются веревки.
Диагональ между углами должна составлять строго 45 градусов. Проверить ровность разметки можно при помощи рулетки и строительного уровня.
Зависимость глубины погружения ленты от типа и состава грунта
Тип грунта оказывает большое влияние на выбор глубины погружения ленты. Разные виды почв требуют собственного подхода к заглублению ленты, поскольку обладают различными сочетаниями качеств, показателей плотности, рыхлости, способности пропускать или задерживать воду и т.д.
Рассмотрим наиболее характерные типы грунтов:
- Скалистые. Прочные, надежные слои, практически не требующие погружения ленты.
- Крупнообломочные. В этот тип входят галечные, гравийные и хрящеватые типы почв, состоящих из обломков горных пород и гравия. Рекомендованный уровень заглубления — 0,5 м.
- Песчаные. Существует три типа — крупные, средние и пылеватые пески. Первые и вторые нуждаются в заглублении на 0,4-0,7 м, третьи считаются непригодными для строительства фундаментов из-за чрезмерно низкой несущей способности и требуют использования дополнительных опорных элементов (свай).
- Глинистые почвы. Отличаются высоким уровнем морозного пучения, поэтому требуют погружения на всю глубину промерзания грунта.
- Содержащие органические примеси. К ним относятся ил и торф. Эти грунты не подходят для устройства ленточного фундамента.
На практике состав грунта редко бывает однородным. Чаще всего встречаются слоистые структуры с наличием нескольких типов, поэтому выбор глубины погружения надо производить по сочетанию условий.
ВАЖНО!
Для условий вечной мерзлоты правила строительства ленточных оснований регламентируются СНиП 2.02.04-88, которые имеют существенное отличие от нормативов, действующих для других климатических зон.
Определение типа грунта можно произвести самостоятельно. Для этого надо скатать из щепотки почвы шарик между ладонями, немного сжать его и посмотреть на результат. Если шарик не получился совсем — это песок.
Шарик, рассыпавшийся на мелкие части при сдавливании, указывает на супесчаный грунт. Трещины при сдавливании образуются на суглинке, а ровный и пластичный шарик, легко изменяющий форму без разрушений может получиться только из глины.
Типы конструкций
Ленточные фундаменты.
Основания глубокого заложения бывают:
- сборные с бетонными и железобетонными элементами;
- сборно-монолитные;
- монолитные;
- бутовой кладки;
- бутобетонной кладки.
Основание глубокого заложения удерживает нагрузку от несущих конструкций бетонных, каменных, кирпичных зданий. Оно может выдержать давление 6-10 тонн/кв.м.
Сборный – довольно невыгодный вариант из-за низкого уровня технологии производства, низкой квалификации рабочих кадров, отсутствия современных технических средств его выполнения, но при небольших объемах бетонирования и удаленности бетонного завода он часто применяется в частном строительстве.
Ленточный фундамент.
Сборные основания можно возводить на любых грунтах. При возведении их на сильносжимаемых грунтах или при неравномерном напластовании грунтов предусматривается армированный шов в виде сетки ячейкой 10×10 сантиметров из арматуры D 8AIII, укладываемый поверх блоков, а в верхнем ряду сборной конструкции укладывается железобетонный пояс сечением 25×25 сантиметров из арматуры D 10AIII.
При использовании блоков, изготовленных на заводе ЖБИ, монтаж фундамента выполняется в короткие сроки, и можно сразу устанавливать на него перекрытия и возводить несущие стены. Этот метод имеет организационный минус: из-за большого веса установку блоков необходимо проводить с помощью автокрана.
Определение величины заглубления
При строительстве дома возникает вопрос: как определить глубину заложения? Для заглубленного фундамента существует следующее правило: она должна быть на 20-30 см больше глубины промерзания и на 50-60 см меньше глубины расположения подземных вод. На выбор величины параметра мало влияют конструкционные и эксплуатационные нагрузки.
Мелкозаглубленный фундамент имеет заглубление порядка 35-50% от глубины промерзания. Этот вариант характерен для монолитной плиты в любом грунте, а также ленточного или столбчатого фундамента при строительстве на малопучинистых грунтах.
Расчет глубины фундамента проводится с учетом нагрузок от сооружения и несущей способности грунта. Глубина промерзания также вносит свои коррективы, но путем практических рекомендаций.
Формула для расчета
Как рассчитать глубину заложения фундамента под дом? Расчет осуществляется согласно СП 22.13330.2011 по формуле.
Формула расчета глубины промерзания
Н = Hi√Mt
- Н — глубина промерзания,
- Hi – нормативная глубина промерзания определенного типа грунта,
- Mt – среднемесячная минусовая температура в зимний период.
Значение Hi составляет:
- 23 см в глинах,
- 28 см в песчанике пылевого типа,
- 30 см в крупнозернистом песчанике,
- 34 см в каменистых грунтах.
Пример
Рассмотрим строительство сооружения на глиняных почвах и в Московском регионе. Для Москвы характерны средние температуры: декабрь – минус 10, январь – минус 16, февраль – минус 18⁰C.
Тогда рассчитываем глубину промерзания: Н= 0,23√(10+16+18)= 1,1 м.
Корректировка производится с учетом коэффициента влияния теплового режима сооружения m. Его значение устанавливает СНиП 2.02.01-83 и СП 25.13330 с учетом среднесуточных температур, поддерживаемых в помещении.
В указанных документах можно по таблице уточнить m для зданий с различным режимом проживания, разной конструкцией напольного перекрытия, с учетом наличия утеплений и подвала.
Для дома с утепленным цоколем в Московском регионе при среднесуточной температуре в помещении 10-12⁰C можно принять m=0,9.
Окончательно, расчетное промерзание составит: Н х m = 1,1 х 0,9 = 0,99 м.
Глубина заложения фундаментов в соответствии с требованиями таблицы 2 СНиП 2.02.01-83*
Далее необходимо учесть расположение подземных вод. Если они располагаются на глубине более 3 м, то глубина заложения фундамента должна быть не менее глубины промерзания.
С учетом рекомендаций принимает, заглубление равным Н+0,3 м, т.е. 1,3м. Эта глубина должна обеспечить надежность и долговечность ленточного или столбчатого фундамента.
Минимальные и максимальные значения
Для заглубленного фундамента минимальное заглубление равно глубине промерзания грунта, а максимальная глубина заложения фундамента не должна достигать грунтовых вод минимум на 0,5 м.
Минимальное заложение мелкозаглубленного фундамента устанавливает СНиП 22.13330.2011 с учетом промерзания в такой зависимости:
- непучинистые почвы с промерзанием до 2 м или слабопучинистые грунты с промерзанием до 1 м – глубина заложения фундамента составляет не менее 0,5 м;
- при промерзании указанных грунтов в пределах 2-3 и 1-1-1,5 м, соответственно – 0,75 м:
- при промерзании более 3 м и в пределах 1,5-2,5 м, соответственно, — 1 м;
- при промерзании слабопучинистых грунтов на глубину более 2,5 м – 1,5 м.
Температура внутри дома позволяет корректировать заглубление мелкозаглубленного фундамента.
Приведенные минимальные значения рассчитаны на одноэтажные строения. При возведении 2-х этажного сооружения их следует удвоить. Более высокие здания на мелкозаглубленном фундаменте не возводятся.
При строительстве на высокопрочных грунтах (скальные выходы, крупнообломочные грунты) фундамент предназначен лишь для перераспределения нагрузок равномерно по всей площади.
Минимальная глубина заложения фундамента составляет 0,3 м. Аналогично выбирается заглубление для монолитного плитного фундамента.
Определение величины заглубления фундамента
Выбор глубины для закладки фундамента начинается с расчета глубины промерзания земли на участке при учете режима отопления. Вычисления проводят с использованием формулы:
Df = k × Dfn, тут:
- Dfn – нормативный показатель глубины промерзания
- Df – расчетный показатель глубины промерзания
- Kn – коэффициент, соотносящийся с режимом отопления строения (по СНиПу 2.02.01-83)
Потом определяют свойства почвы непосредственно на месте закладки основания. Достаточно выкопать шурф и взять образцы грунта.
Грунт можно выбрать даже после самостоятельного (но тщательного) изучения в поле. Достаточно взять землю в ладони, размять, скатать шнуром, попробовать сделать из него кольцо и посмотреть на результат: целое кольцо говорит о глинистой почве, распадающееся – о суглинке, рассыпающееся в процессе сворачивания – почва, скорее всего, из супеси. Но самый оптимальный метод – обратиться к специалистам.
Потом определяют, на какой глубине проходят грунтовые воды – для этого бурят отверстие глубиной до 3 метров, опускают в него трубу из металла или пластика, измеряют уровень воды в разную пору года – тут важно понять, способна ли вода подняться выше 2 метров до уровня промерзания земли. Полученные данные позволяют определить, какой глубины делать ленточный фундамент
Обычно для вычислений используют таблицу 2 СНиП 2.02.01-83. При условии, что уровень грунтовых вод расположен на 2 (и более) метра ниже границы промерзания земли, фундамент закладывают на определенную глубину в соответствии с типом грунта
Полученные данные позволяют определить, какой глубины делать ленточный фундамент. Обычно для вычислений используют таблицу 2 СНиП 2.02.01-83. При условии, что уровень грунтовых вод расположен на 2 (и более) метра ниже границы промерзания земли, фундамент закладывают на определенную глубину в соответствии с типом грунта.
Оптимальная глубина фундамента:
- Гравелистые, средние/крупные пески – 50 сантиметров
- Мелкие пески, супеси – минимум 50 сантиметров
- Суглинки, глины, грунты крупнообломочные – минимум 0.5 Df
В случае, когда грунтовые воды расположены ближе 2 метров к границе промерзания Df, основание проектируют на глубине минимум величины Df.
Способы закладки фундамента
Здание должно равномерно передавать нагрузку своему основанию, которое, в свою очередь, размеренно возлагает её на грунт. Итак, чтобы избежать вышесказанных ошибок, желательно учесть все факторы для того, чтобы понять, какая глубина ленточного фундамента наиболее оптимальная для вашего случая.
- Свойства почвы. Сюда входят тип грунта, его пучинистость, уровень и толщина глубины промерзания.
- Уровень грунтовых вод.
- Примерная нагрузка здания на фундамент, его тяжеловесность.
Считается, что в России закладывать фундамент нужно минимум на глубину 0,5 метров.
В зависимости от типа почвы и материала, из которого планируется создавать дом, можно выделить ленточные фундаменты
Мелкозаглубленные
Возможность не слишком углубляться в землю, определена тем, что способный регулярно нести немалую нагрузку слой почвы, значительно не меняющий своих свойств под влиянием действующих на него факторов, находится близко к поверхности, при этом исключается возможность появления факторов, действие которых заставит несущий слой деформироваться. Это возможно лишь при непучинистых и слабопучинистых видах почв (пески, например). Небольшое заглубление возможно из-за того, что грунт либо не пучинится вообще, либо это происходит равномерно, что безопасно для целостности вашей постройки.
Такая основа больше подходит лёгким постройкам – деревянным, небольшим кирпичным, пенобетонным и тому подобным. Также недопустимо наличие грунтовых вод вблизи поверхности. Если все эти условия выполняются, то вы везунчик! У вас есть шанс сэкономить время, деньги и силы. Вам не нужно учитывать уровень промерзания земли под вами, высчитывать уровень грунтовых вод и проводить другие вычислительные мероприятия. Главное – убрать растительный слой земли, добраться до прочного выносливого слоя и нагружать его воплощением вашего творчества – фундаментом, а затем и постройкой.
Глубина заложения такого ленточного фундамента колеблется от 50 до 70 сантиметров.
Если поверхность скальная, без возможности углубления, фундамент кладётся на верхний найденный прочный несущий слой грунта.
Заглубленные
Если же вы проживаете на пучинистой почве (глины, суглины, супеси и др.), собираетесь строить довольно тяжёлое здание с массивными элементами, хотите обустроить подвал (не обязательно всё сразу), то наиболее хороший для вас вариант – заглубленный ленточный фундамент.
Здесь дела обстоят несколько сложнее. Но не отчаивайтесь! После определенных подсчётов вы найдёте свою идеальную глубину.
Для начала необходимо провести небольшое расследование. Нужно узнать глубину промерзания грунта и высоту нахождения грунтовых вод. Это и будет определяющим фактором.
Глубина промерзания может определяться книжками и табличками, которые подскажут её значение для любого района Отечества. Уровень грунтовых вод же придётся измерить самостоятельно. Для этого нужно пробурить скважину 2,5-3 метра и опустить туда трубу. В течение года необходимо наблюдать, насколько могут воды подняться.
Если они постоянно находятся ниже глубины промерзания грунта более чем на 2 метра, то траншеи под основу дома следует углублять минимум на 3/4 рассчитанной глубины промерзания, от 70 сантиметров.
Если же грунтовые воды превышают эту отметку, то стоит закладывать ленточный фундамент на глубину промерзания плюс 20-30 сантиметров.
Глубина траншей под внутренними стенами может отличаться от глубины для внешнего контура. В этом нет ничего страшного.
Глубина закладки и факторы, которые на нее влияют
Факторами, которые влияют на заглубление основы, являются рельеф территории, чувствительность конструкции и долговечность сооружения
Чем выше расположение подошвы конструкции, тем меньше будет растрат на бетонную смесь и заливку. Факторами, которые влияют на заглубление основы, являются рельеф территории, чувствительность конструкции и долговечность сооружения.
Верхний слой почвы чаще всего поддается изменениям: сильно сжимается или изменяет свойства под воздействием погодных условий. Такие участки предполагают удаление верхнего слоя грунта, и заглублять основу до устойчивой несущей почвы независимо от глубины ее нахождения.
Некоторые хозяева считают, что заложив ленточный фундамент ниже уровня промерзания, это поможет избавиться от проблем связанных с надежностью сооружения. Не стоит забывать, что этот метод не защитит от пучения почвы под воздействием мороза (особенно если это легкие постройки). Даже если промерзший слой не оказывает особого влияния на подошву, то стенки конструкции находятся под его воздействием. Для уменьшения влияния применяют следующие способы:
- боковую поверхность основания оснащают скользящим слоем, используя материал с невысоким коэффициентом трения;
- конструкцию заливают в форме трапеции, которая сужается кверху;
- почву возле основы оснащают экранами, которые сочетаются с установками для предотвращения переувлажнения (ливневые канализации);
- пазухи фундаментов засыпают непучинистой почвой.
Перед началом работ по созданию основы, важно определиться какая глубина будет подходящей, чтобы несущий слой смог обеспечить равномерную осадку сооружения. Способы усиления для ленточного фундамента
Способы усиления для ленточного фундамента
Влияние грунтовых вод
Грунтовые воды оказывают на фундамент резко отрицательное воздействие. Они способствуют разрушению бетона при заморозках, коррозии металлических элементов, по капиллярам проникают в стеновые конструкции и понемногу разрушают постройку.
При создании проекта необходимо подробно выяснить о глубине, мощности водоносных пластов, уточнить, имеются ли сезонные колебания их уровня. При наличии опасных количеств или резких перепадов уровней, следует обеспечить отвод влаги, дренировать траншею или использовать другие средства для решения вопроса.
В крайнем случае, следует рассмотреть другой вариант конструкции фундамента.
Основа ленточного типа
Основание ленточного типа пользуется популярностью в частном строительстве. По сравнению с цельными железобетонными плитами, ленточная конструкция требует меньших денежных расходов и трудовых затрат. Основа ленточного типа выполнена в виде бетонного контура, усиленного стальной арматурой. Он повторяет конфигурацию стен и внутренних перегородок здания. Железобетонная лента воспринимает нагрузки от массы здания и равномерно распределяет их на почву через поверхность фундаментной подошвы.
Пример заложения ленточного основания
Область применения данной конструкции:
- однородные почвы;
- слабопучинистые грунты.
На влагонасыщенных и неоднородных грунтах, а также глинистых почвах не рекомендуется сооружать основу ленточного типа.
Глубину заложения железобетонной ленты определяют по следующим параметрам:
- степени промерзания грунта;
- уровню подземных вод;
- концентрации влаги в почве.
С повышением глубины промерзания и близости расположения водоносных слоев повышается вероятность морозного пучения грунта, оказывающего отрицательное влияние на прочность основы.
С целью уменьшения влияния этих факторов производится заложение фундамента на различную глубину:
- низ мелкозаглубленной основы, расположенной на малопучинистых почвах, располагается на расстоянии 50–60 см от нулевой отметки;
- подошвы среднезаглубленного и глубокозаглубленного оснований располагаются на уровне от 75 см до 150 см в зависимости от типа почвы.
В условиях холодного климата и северных районов предельный уровень заглубления не превышает 1,8–2 м.
Определение глубины фундамента под дом
Если еще недавно большинство индивидуальных застройщиков стремилось к возведению загородных домов, в проекте которых обязательно должен был быть либо подземный гараж, либо подвал (что уже само по себе требовало большого заглубления фундамента), то сегодня переплачивать за такое удовольствие 15-20 тыс. $ мало кому хочется. Допустим, что с большой высотой фундамента над землей можно смириться – все-таки уже часть надземной постройки, а вот зарывать деньги в землю не всегда хочется. Поэтому в большинстве случаев все сводится к заглублению фундамента на достаточную минимальную глубину. От чего она зависит?