Глубина промерзания грунта для фундамента — это показатель, определяющий максимальную глубину, на которую промерзает почва в зимний период. Этот параметр важен для проектирования фундаментов, так как уровни промерзания могут значительно варьироваться в зависимости от климатических условий региона, типа грунта и его влажности.
Если фундамент закладывается на глубину менее глубины промерзания, он может подвергаться подвижкам из-за замораживания и последующего оттаивания грунта, что может привести к деформациям и повреждениям конструкции. Поэтому при проектировании важно учитывать данный показатель, чтобы обеспечить надежность и долговечность фундамента.
От чего зависит глубина заложения фундамента
Чтобы постройка служила долгие годы, была надежна и безопасна, важно правильно обустроить фундамент. Именно эта часть конструкции принимает на себя всю нагрузку и передает ее грунту, основание также защищает здание от влаги и холода от земли. При постройке фундамента решающее значение имеет не только его тип и марка бетона, но и глубина заложения. В этой статье расскажем, какой она должна быть, от чего зависит и как рассчитывается.
Что такое глубина заложения фундамента
Глубина заложения основания здания — это расстояние от нижней части фундамента до поверхностного слоя грунта. Для Ленинградской области минимальная глубина основания составляет 50 см: на полметра углубляют фундамент небольшой одноэтажной постройки. При строительстве малоэтажных жилых, коммерческих и промышленных зданий, которые в процессе эксплуатации не будут подвержены существенной динамической нагрузки, можно не увеличивать глубину заложения фундамента и оставить 50-сантиметровое основание, но организовать подушку из щебня или среднего/крупного песка.
Такие же рекомендации распространяются и на постройки, которые располагаются на глинистом, суглинистом, песчаном или супесчаном грунте. Однако в этом случае обязательно требуется позаботиться о гидроизоляции фундамента, а также монтаже водоотводных лотков.
От чего зависит глубина заложения фундамента
Глубина, на которую закладывается фундамент будущего здания, зависит от целого комплекса разных факторов. Основные из них — это: особенности грунта, уровень подземных вод и промерзания почвы.
Особенность грунта
Тип грунта определяется на территории строительства определяется в первую очередь, от этого зависит большая часть строительных работ. Нельзя ориентироваться только на видимую часть поверхностного слоя: в СПб, Ленинградской области, да и на большей территории регионов России практически всегда это — рыхлая плодородная почва, которая удаляется перед началом строительных работ.
Ниже этого слоя располагается другой грунт, имеющий более плотную структуру — он и будет опорой для всего здания. Чаще всего встречаются 4 типа грунта.
- Глинистый и суглинистый. Главная особенность этого типа грунта — неравномерное вспучивание при замерзании, которое буквально выталкивает фундамент. При сочетании с высоким уровнем залегания грунтовых вод подвижность основания может быть критической и привести к разрушению. Поэтому важно углубить фундамент здания ниже уровня подземных вод. Даже если осадков в регионе строительства немного, а грунтовые воды залегают достаточно глубоко, минимальная глубина заложения фундамента составляет 75 см.
- Песок и супесь. Грунт, который по большей части состоит из песка средней и крупной фракции считается благоприятным для строительства. В таком грунте не задерживается вода, которая легко просачивается сквозь песок. Поэтому при строительстве на грунте такого типа достаточно углубить фундамент на полметра. Однако если на месте строительства грунт мелкопесчаный, то влага будет задерживаться, что может вызвать смещение фундамента или его просадку. Поэтому в таком случае важно заглубить основание ниже уровня промерзания грунта, как правило, он составляет от 60 см до 2 м.
- Хрящеватый. Такой грунт состоит из гравия, щебня и различных каменных пород. Это также благоприятный тип грунта для строительства, так как твердые частицы не впитывают и не задерживают влагу, а потому грунт не размывается и не изменяется в объеме. В таких условиях минимальная глубина заложения фундамента составляет 50 см.
- Скалистый. Вести работы на таких участках сложно, зато грунт очень прочен и стабилен. Он не размывается и не проседание. В некоторых случаях можно вообще не углублять фундамент в грунт, а лишь разровнять поверхность.
Грунтовые воды
На уровень залегания грунтовых вод можно не обращать внимание, если возводить здание на скальном или хрящеватом грунте. При строительстве на крупно- и среднепесчаном грунте глубина подземных вод также не является главным фактором определения глубины заложения фундамента.
При строительстве на грунте, в состав которого входит мелкофракционный песок, уровень грунтовых вод гораздо более важен. Если он ниже глубины промерзания на 2 метра и более, но фундамент может быть заглублен и на минимальное расстояние. Но если подземные воды располагаются на более близком расстояние, то необходимо закладывать фундамент ниже уровня промерзания грунта.
В случае строительства на глинистой и суглинистой почвы фундамент обязательно обустраивается на большей глубине, чем уровень промерзания грунта, независимо от глубины пролегания грунтовых вод.
Глубина промерзания
Глубина промерзания грунта — один из самых важных факторов при расчете глубины заложения фундамента. Особенно это важно при ведении строительных работ на глинистых и суглинистых грунтах, а также супеси, то есть тех, которые отличаются сильной пучинистостью.
Это объясняется тем, что подобный грунт удерживает в себе влагу, которая замерзает при понижении температуры ниже 0, из-за чего увеличивается в объеме. Замерзшая вода расширяет грунт и фундамент попросту выталкивается из него.
Если между нижним пределом промерзания грунта и уровнем подземных вод есть хотя бы 2 метра, то минимальной глубины в полметра, в некоторых случаях с 20-сантиметровой подушкой, будет достаточно. Но в противном случае фундамент обязательно закладывают глубже уровня промерзания. Это гарантирует, что здание прослужит долгие годы.
Как видите, главные факторы, определяющие глубину заложения фундамента — это тип грунта и глубина его промерзания. Но и уровень пролегания грунтовых вод обязательно должен быть учтен при проведении расчетов, на какую глубину заложить основание будущего здания.
Что такое глубина промерзания грунта
Строительство начинается с фундамента, его структура зависит от важнейшего параметра – глубины промерзания грунта – наибольшего показателя, при котором почва замерзает до 0 градусов при самых низких температурах без учета снежного покрова. Увеличение объема воды деформирует грунт.
Особенности процесса
- тип грунта;
- уровень грунтовых вод;
- климатические условия.
Перед планированием строительства, прежде всего, изучается структура и типология почвы. Прочная, незначительно сжимаемая почва будет оптимальным вариантом. На определенной глубине вода в ней не замерзнет и не поддастся расширению, поэтому фундамент ляжет прочно и не будет деформироваться.
Расчетная и нормативная глубина
Существует понятие глубины сезонного промерзания грунта. Его показатели отличаются между собой в разных районах. Например, глубина промерзания грунта в Московской области не одинакова с показателями в более северных или южных регионах. Среднюю величину вывели на протяжении длительных наблюдений.
Показатель определяла нормативная глубина промерзания грунта – техническая документация, регламентирующая архитектурно-строительное проектирование. Нормативной считается глубина, указанная в документах. Сначала применялся СНиП 2.01.01-82 ("Строительная климатология и геофизика"). Сейчас используется современный СНиП 2.02.01-83* («Основания зданий и сооружений»).
К этим документам прилагается карта глубин, которой удобно пользоваться. Особого внимания к себе требуют глинистые почвы – они чаще подвергаются негативному влиянию перепадов температур.
Еще одним примером может служить отапливаемое здание. При этом реальный показатель может отклоняться от нормативного до 30%. Глубина промерзания грунта для фундамента определяется по формуле: Нp = Нн * k, где:
- Нн — нормативный показатель согласно карте глубин промерзания грунтов;
- K — коэффициент, формирующийся от режима эксплуатационных мероприятий и расположения фундамента k = 0,5:1,2.
Глубина промерзания грунта для водопровода также определяется нормативными документами. Согласно существующим нормам трубы необходимо закладывать примерно на 1,6 м.
Влияние типа почвы
Важное значение играет тип грунта. Скальный является самым прочным, не подверженным размыванию и промерзанию. Фундамент можно закладывать практически на поверхности. На хрящевых почвах закладку следует производить на глубину 0,5 метров. Песчаные хорошо пропускают воду, теряют прочность и проседают.
Фундамент закладывается на глубину до 0,7 метров. На торфяной почве не стоит возводить, так как из-за различных органических примесей формируется неравномерная нагрузка.
Как уменьшить показатель промерзания грунта?
Устройство фундамента предусматривает защиту основания. Все необходимые меры нужно предпринять до наступления первых холодов и после дождей. Предохранению грунта от промерзания помогут следующие меры:
- рыхление;
- теплоизоляция с использованием определенных материалов;
- химическая обработка почвы.
Вспахивание делает верхний слой рыхлым, благодаря чему образуются воздушные пустоты, что значительно отдаляет промерзание.
Хорошо предохраняет грунт от промерзания обработка химическими реагентами. Такой способ применим для небольших котлованов с песчаной и глинистой почвой. Растительность ликвидируется, и наносится необходимое количество веществ: хлористого кальция и хлористого натрия. Это увеличивает продолжительность строительного периода до 15 суток.
Утепление с использованием теплоизоляторов ¬– основной метод уменьшения глубины промерзания сезонного и другого типа грунта. При этом сопротивление теплового потока ощутимо повышается, и холод с поверхности не замораживает слои под теплоизоляционным материалом. Выбор утеплителя зависит от воспринимаемой им нагрузки.
Информация, без которой нельзя строить фундамент
В интернете можно встретить рекомендации по выбору фундамента в зависимости от материала стен дома. Часто с подобными вопросами обращаются к профессиональным строителям или инженерам, для них такие формулировки кажутся бессмысленными, так как невозможно выбрать абстрактный фундамент по материалу стен. Основание дома должно не только передавать нагрузки на грунт, но и должно соответствовать условиям конкретной местности. В этой статье мы рассмотрим информацию, которую надо собрать перед тем, как обращаться к проектировщику для разработки фундамента.
В другой статье на нашем сайте мы разбираем самые распространенные ошибки, которые допускают при строительстве фундамента статью об ошибках 12 ошибок при строительстве фундамента.
Глубина промерзания
Чтобы понять значение глубины промерзания для фундамента, надо подробнее разобраться в морозном пучении. Этот процесс связан с замерзанием воды внутри грунта, в результате этого образуются ледяные включения в виде линз и прослоек. Процесс сопровождается расширением и деформацией почвы. Если эти процессы идут под фундаментом, то это может привести к повреждению всей конструкции дома. Напряжения могут возникнуть в отдельных зонах, что вызовет неравномерное поднятие отдельных частей фундамента.
Ключевым параметром при выборе фундамента будет глубина и скорость промерзания. На определенной глубине в толще земли всегда сохраняется положительная температура, то есть вода там не замерзает. Глубина промерзания зависит от ряда факторов: толщины снежного покрова, климата и плотности почвы. СНиПами предусмотрены нормативы, в которых фиксируется глубина промерзаний для разных территорий. Например, в Москве глубина промерзания составляет 1,2 м на глинах и суглинках, на песчаных грунтах – 1,32 м.
Чтобы силы морозного пучения не действовали на фундамент его опускают ниже глубины промерзания, такие основания называют фундаментами полного профиля. В некоторых регионах глубина промерзания настолько велика (более 2 м для сибирских регионов), что конструкции полного профиля становятся невыгодными, тогда используют утепление экструдированным пенополистиролом, чтобы разместить фундамент в замерзающей зоне. Утеплитель не даст грунту под домом замерзать.
Глубина залегания грунтовых вод
Увлажнение грунта и территории вокруг фундамента нежелательно, поэтому перед строительством важно установить глубину залегания грунтовых вод. Грунтовые воды по- разному воздействуют на различные типы грунтов. Есть почвы с высоким коэффициентом фильтрации, они легко пропускают воду и не задерживают ее. К таким почвам относятся различные виды песчаных и каменистых грунтов. Глины, суглинки и супеси, наоборот, имеют свойство впитывать воду, что влияет на их пучинистость.
Коэффициент фильтрации для разных типов грунтов
Высоким расположением грунтовых вод считается уровень меньше 2 метров. Это означает, что будет происходить капиллярный подсос из нижних слоев грунта к верхним, в результате этого основание фундамента будет подвергаться влиянию воды. Для отвода грунтовых вод под фундаментом предусматривают дренаж.
Уровень грунтовых вод можно определить и своими силами. Например, это можно сделать, замерив уровень воды в колодце или в скважине. Замеры надо производить с разной периодичностью, так как уровень воды зависит от разных факторов: осадков, таяния снегов, уровня воды в ближайших водоемах. Более полную картину можно получить, если обратиться за профессиональными исследованиями.
Геология грунта
Геология грунта – это комплексное исследование почв в пятне застройки. Многие проектировщики не возьмут заказ на проект фундамента без этих данных. Геология грунта обычно включает целый ряд параметров.
- Позволяет определить тип грунта и его структуру. Определить тип грунта можно и своими силами, хотя геологическое исследование даст более полную картину. Подробнее о самостоятельных геологических изысканиях читайте в отдельной статье.
- Гидрологическое строение грунта – залегание грунтовых вод, с помощью такого исследования можно определить расположение верховодки.
- Определение несущей способности грунта.
- Прогноз возможных изменений в структуре грунта после строительства (просадочные грунты).
Зная геологию, можно определить степень пучинистости грунтов, по этому параметру почвы подразделяются на сильнопучинистые, среднепучинистые, слабопучинистые и непучинистые.
Соотношение уровня грунтовых вод и степени пучинистости
Максимальная глубина грунтовых вод, расположенных ниже нормативной глубины промерзания.
