Как правильно определить глубину фундамента мелкого заложения

Выбор глубины фундамента мелкого заложения зависит от ряда факторов, таких как тип грунта, уровень грунтовых вод и характеристики строения. Обычно такая глубина колеблется от 0,5 до 1 метра, но в каждом конкретном случае стоит проводить геодезические исследования для определения прочности и устойчивости грунта.

Кроме того, учитывайте климатические условия региона, особенно возможные морозные пучения. Если грунтовые воды находятся близко к поверхности, может потребоваться увеличение глубины заложения для предотвращения подмывания фундамента и возникновения трещин в стенах строений.

Фундаменты мелкого заложения

Конструкции фундаментов мелкого заложения должны выбираться на основе технико-экономического анализа, с учетом инженерно-геологических условий площадки строительства, а также с учетом производственных возможностей и опыта строительной организации.

При проектировании фундаментов мелкого заложения учитываются требования заказчика, сформулированные в техническом задании и в строительных нормах и правилах.

Конструкции фундаментов должны характеризоваться минимальными затратами на производство, материалоемкости, трудоемкости, энергоемкости и технологичности производства.

Фундаменты мелкого заложения — фундаменты с отношением высоты к ширине подошвы не более 4. Эти фундаменты передают нагрузку от конструкций на грунты основания через подошву.

Фундаменты мелкого заложения возвод ятся или в открытых к отлованах или в отдельных выемках.

В качестве материалов фундаментов применяется:

• железобетон;
• бетон;
• бутобетон;
• каменные материалы;

По форме эти фундаменты разделяются на следующие виды: отдельные, ленточные, сплошные и массивные.

Отдельные фундаменты

Отдельные фундаменты выполняют под отдельные опоры и колонны зданий и сооружений с каркасной конструктивной схемой. Под стены отдельные фундаменты устраивают только при наличии прочных грунтов, когда неравномерность осадок не превышает допустимых значений, т.к. отдельные фундаменты не увеличивают жесткости сооружения.

Отдельные фундаменты могут выполняться в монолитном или сборном варианте.

Фундаменты из бутовой кладки или бетона рассматриваются как жесткие. Они имеют наклонные боковые грани или уступы, расширяясь к подошве фундамента.

При устройстве отдельных фундаментов из железобетона (монолитные, сборные) они проектируются с учетом совместной работы конструкций здания и грунтов основания. Размеры сечений таких фундаментов, количество, площадь и класс арматуры проектируются с учетом требований предъявляемых к железобетонным конструкциям.

С целью оптимизации конструкций фундаментов по стоимости и трудоемкости разработаны различные типы отдельно стоящих фундаментов — буробетонные, щелевые, анкерные фундаменты и пр..

Ленточные фундаменты

Ленточные фундаменты как разновидность фундаментов мелкого заложения применяются для восприятия нагрузок от протяженных элементов конструкций зданий и передачи нагрузок на грунты основания. Ленточные фундаменты могут располагаться независимо друг от друга или взаимоувязаны в перекрестной системе. Перекрестные ленты, как правило, используют для восприятия нагрузок от колонн здания.

В случае расположения прочных грунтов в основании здания возможно устройство прерывистых ленточных фундаментов.

Для устройства сборных фундаментов используют железобетонные плиты (фундаментные подушки) и бетонные блоки.

При необходимости выравнивания осадок или в качестве антисейсмических мероприятий фундаменты усиливают железобетонными поясами расположенными поверх сборных железобетонных блоков.

Сплошные фундаменты

Эти фундаменты также, называют плитными. Их устраивают под всем зданием в виде монолитной железобетонной плиты. При необходимости плитные фундаменты подлежат рассечению системой деформационных швов.

Фундаментные плиты обеспечивают совместную работу надземной и подземной частей сооружения. Эти фундаменты способствуют снижению неравномерных осадок, являются практически водонепроницаемыми, обеспечивают высокую экономическую эффективность за счет технологичности устройства и относительно малых размеров сечений конструкций.

Возможно устройство плитных фундаментов коробчатого сечения, с целью снижения расхода материалов.

Сечения плитных фундаментов рассчитывают исходя из действия изгибающих моментов в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а также с учетом продавливающих нагрузок (в зоне опирания колонн).

Массивные фундаменты

Массивные фундаменты устраивают в виде жесткого массива под небольшие в плане сооружения (устои мостов, дымовые трубы, мачты и пр.).

Как правило эти фундаменты выполняют в железобетонном исполнении. Часто, для экономии материалов, при бетонировании, закладывают пустотообразователи. Возможно комбинированное решение с устройством анкеров — используется для восприятия значительных опрокидывающих нагрузок.

Расчет фундаментов мелкого заложения

Нагрузки и воздействия

Все расчеты фундаментов производятся на расчетные значения нагрузок. Нагрузки и воздействия определяются расчетом исходя из совместной работы сооружения и основания. Пример из практики описания и расчета нагрузок и воздействий на фундаменты.

Характеристики грунтов оснований

К основным характеристикам грунтов оснований используемых в расчетах относят прочностные и деформационные характеристики:

• угол внутреннего трения;
• удельное сцепление грунта;
• предел прочности на одноосное сжатие скального грунта;
• модуль деформации;
• коэффициент поперечной деформации;

Возможно использование других характеристик:

• удельные силы пучения;
• коэффициент жесткости основания и пр..

Характеристики грунтов оснований определяются в процессе инженерно-геологических изысканий по результатам полевых и лабораторных испытаний грунтов.

Все расчеты производятся на расчетные значения прочностных и деформационных характеристик.

Подземные воды

В расчетах фундаментов мелкого заложения в обязательном порядке учитываются гидрогеологические условия площадки строительства:

• сезонные и многолетние колебания уровня грунтовых вод;
• изменения уровня грунтовых вод в силу техногенного воздействия;
• значения высоты капиллярного подъема грунтовых вод;
• агрессивное воздействие грунтовых вод по отношению к конструкциям фундаментов.

В процессе проектирования фундаментов также, производится оценка влияния строительства на гидрогеологические условия площадки.

Глубина заложения фундамента

От глубины заложения фундамента зависят многие факторы строительства сооружения — технология производства, экономическая эффективность строительства, величина осадок или подъема (в силу морозного пучения) фундаментов, долговечность конструкций и пр.

На глубину заложения фундамента в значительной мере влияют инженерно-геологические условия площадки, а именно прочность и сжимаемость грунтов.

При определении глубины заложения фундамента обычно придерживаются общих правил:

• минимальная глубина заложения фундамента принимается не менее 0.5м от спланированной поверхности территории;
• врезка фундамента в несущий слой должна быть не менее 15см.;
• подошва заложения по возможности, должна быть выше уровня грунтовых вод;
• все фундаменты здания или сооружения по возможности, необходимо закладывать на одном типе грунта или на грунтах с близкой прочностью и сжимаемостью.

Часто глубина заложения фундамента определяется по условию сезонного промерзания грунтов, которая зависит от типа, вида и разновидности грунта, и определяется в зависимости от нормативной глубины сезонного промерзания. Нормативная глубина сезонного промерзания приводится в нормативной документации и устанавливается по результатам многолетних наблюдений за фактическим промерзанием.

При определении глубины заложения фундаментов также, учитывают конструктивные особенности сооружения: наличие подвальных и цокольных этажей, наличие приямков под технологическое оборудование, глубину расположения подземных коммуникаций, глубину расположения фундаментов близстоящих зданий и сооружение и пр..

Фундаменты здания или сооружения, как правило, закладывают на одном уровне с фундаментами существующих строений. Если это требование не удается соблюсти в процессе проектирования, то необходимо разрабатывать дополнительные инженерно-технические мероприятия.

Подземные коммуникации должны быть (по возможности) расположены выше отметки заложения фундаментов. Это позволяет избежать увеличения давления на конструкции коммуникаций, опирания фундаментов на насыпной грунт траншей прокладки коммуникаций, замены и ослабления грунтов основания в случае необходимости замены подземных коммуникаций.

Часто при определеннии глубины заложения фундаментов приходиться учитывать другие требования участников строительства, например, возможность изменения объемно-планировочного решения подземной части здания в процессе его эксплуатации.

Проектирование фундамента мелкого заложения

В процессе разработки проекта фундамента мелкого заложения в том числе, приходится устанавливать форму фундамента.

Форма фундамента часто, определяется геометрической конфигурацией здания или сооружения (круглая, кольцевая, квадратная и пр.).

Предварительные размеры фундамента рассчитывают из условия при котором среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетное сопротивление грунта. Где давление под подошвой является функцией действующих нагрузок на фундамент и площадью фундамента. Расчетное сопротивление грунта зависит от геометрических размеров фундамента, от механических характеристик грунтов основания и от глубины заложения фундамента.

Подобрав предварительно форму и размер фундамента выполняют расчет осадок фундаментов здания. Осадка основания фундамента не должна превышать предельных значений осадки указанных в нормативных документах.

При этом совместная деформация основания и сооружения может характеризоваться:

• осадкой или подъемом основания фундамента;
• средней осадкой;
• относительной разностью осадок;
• креном фундамента;
• относительным прогибом или выгибом;
• кривизной изгибаемого участка;
• относительным углом закручивания;
• горизонтальным перемещением фундамента.

В расчете осадок фундаментов аналитическим методом, наиболее популярны метод послойного суммирования и метод эквивалентного слоя.

По методу послойного суммирования полную осадку основания определяют как сумму осадок отдельных слоев грунта, в пределах сжимаемой толщи.

Метод эквивалентного слоя учитывает такие составляющие как жесткость и форма фундамента, нормальные напряжения в толще линейно деформируемого грунта по основным направлениям.

Наиболее достоверные результаты расчетов напряжений и деформаций оснований и фундаментов получаются на основе численных решений конечно-элементных моделей, с учетом физической и геометрической нелинейности.

Накопленные и проанализированные данные в процессе проектирования, а также принятые технические решения отражаются в проекте фундамента.

Как определить глубину заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента

Ленточный фундамент

Для дачного или индивидуального строительства нерационально применение мощного ленточного фундамента глубокого заложения. Нагрузка от здания позволяет применение мелкозаглубленного типа ленточных фундаментов. Но какую конструкцию считать опорой мелкого заложения, и какие требования предъявляются к ней? Необходимо рассмотреть этот вопрос подробно.

От чего зависит глубина заложения

Для всех типов ленточных фундаментов, включая мелкозаглубленный, высота зависит от:

• глубины промерзания грунта (климатических условий местности);
• наличия в доме подвала (необходимая отметка его пола, высота цоколя);
• уровня грунтовых вод (УГВ).

В первом случае важно обеспечить расположение подошвы ниже слоя промерзающей почвы. В случае фундамента мелкого заложения предпринимаются специальные меры против морозного пучения грунта. Эта мера необходима для предотвращения подвижек основания здания из-за сил морозного пучения. Если в доме предусмотрено подвальное помещение и принято решение использовать мелкозаглубленный фундамент, потребуется достаточно высокий цоколь, который обеспечит необходимую высоту.

Грунтовые воды часто располагаются на достаточно большой глубине, поэтому основные проблемы с ними возникают при проектировании ленты глубокого заложения. Для фундамента небольшого заложения важно, чтобы они располагались на 50 см ниже подошвы.

Ограничения в использовании

Применение мелкозаглубленного ленточного фундамента ограничено. Он не подходит для следующих случаев:

• на участке застройки происходит стык слоев с разными характеристиками (в горизонтальной плоскости, то есть в разных точках участка у поверхности расположены отличающиеся грунты);
• уровень грунтовых вод находится ближе, чем на 1 м от поверхности земли;
• наличие в пределах 1 метра от поверхности земли слоев грунта органического происхождения (торф, ил, сапропель);
• сильно пучинистые грунты (пылеватый песок, насыпной грунт);
• здания выше двух этажей.

Важно отметить, что массивные кирпичные и бетонные дома разрешается ставить только на фундаменты мелкого заложения т-образного типа. Ленту прямоугольного сечения применяют для строений из пенобетона, бруса, бревен и каркасных домов. Проблему с сильнопучинистыми грунтами решают способом замены слоя с плохими характеристиками на песок средней или крупной фракции. Грунтовые воды при их высоком расположении можно отвести с помощью грамотно устроенной дренажной системы.

Определение глубины заложения

Факторы, которые влияют на величину, уже приводились ранее. Далее рассматривается каждый в отдельности.

Глубина промерзания почвы

Самой главной проблемой при опирании мелкозаглубленной ленты становятся силы морозного пучения. Они возникают в грунте выше отметки промерзания, а для большей части территории страны эта отметка находится в пределах 1,2-2,0 м. Расположить мелкозаглубленный фундамент и полностью соблюсти требования по глубине опирания не представляется возможным, поэтому требуется принятие дополнительных мер.

В общем случае минимальную глубину заложения ленты можно принять по таблице.

Для большей части территории страны величина составляет 0,5 м. Чтобы предотвратить повреждение фундаментных конструкций при попеременном замораживании и оттаивании почвы необходимо совместное проведение следующих мероприятий:

1. Утепление. Проводится в два этапа. Первый — это защита наружной вертикальной поверхности ленты. Утеплитель крепится по всей высоте конструкции (подземная и надземная часть). Второй этап утепления — устройство теплой отмостки.
2. Устройство песчаной подушки. Для предотвращения морозного пучения под опору устраивают подготовку толщиной 30-50 см. В качестве материала выбирают песок средней или крупной фракции, мелкий даст усадку в процессе эксплуатации.

В качестве утеплителя можно использовать пенопласт или экструдированный пенополистирол (пеноплекс). Они обладают очень высокими теплоизоляционными характеристиками и устойчивы к биологическому воздействию, что особенно важно в имеющихся условиях эксплуатации. При заливке монолитного ленточного фундамента также довольно часто применяют несъемную опалубку из пенополистирола. Ее использование существенно упрощает опалубочные и теплоизоляционные работы, снижает финансовые и трудовые затраты на возведение мелкозаглубленного фундамента.

Важно! Точное значение отметки промерзания грунта можно узнать, определив тип грунта и воспользовавшись СП «Строительная климатология», в котором представлена таблица значений для крупных городов России.

Глубина расположения грунтовых вод

Чтобы определить нахождение воды в грунте потребуется исследование участка. При самостоятельном строительстве его проводят двумя способами:

• отрывка шурфов вручную;
• разработка скважин с помощью ручного бура.

Проанализировав вертикальные стенки шурфа или грунт на лопастях бура, примерно определяют тип грунта, его физические свойства, а Водонасыщенность. Опирание ленточного фундамента возможно на 50 и более сантиметров выше горизонта грунтовых вод. Если грунт сильно насыщен водой лучше задуматься об опирании дома на винтовые сваи.

Также отвести влагу от ленточного основания можно с помощью устройства дренажа. Для этого в уровне подошвы опирания укладывают дренажные трубы с обеспечением необходимого уклона.

Влияние глубины заложения и УГВ можно объединить в одной таблице, основанной на табл. 5.3 СП «Основания зданий и сооружений».

*данный тип грунта не рекомендуется для строительства на нем ленточных фундаментов.

Расположение уровня пола подвала или первого этажа

Если принято решение об устройстве подвала или технического подполья, уровень его пола должен быть на 20-30 см выше отметки опирания ленточного фундамента. Но при этом важно помнить, что заглубленная часть ленты не может быть меньше надземной. Это правило стоит учесть при выборе высоты цоколя. То же самое требование относится к полу первого этажа, если он расположен близко к поверхности земли или ниже ее.

В качестве обобщения можно привести следующие минимальные значения для различных грунтов (без учета водонасыщенности):

• глины — половина расстояния до отметки промерзания;
• супеси, крупнообломочные породы, пески (кроме мелких и пылеватых) — 0,5м для большей части территории страны, 0,75 для регионов с очень суровым климатом.

Правильный выбор отметки подошвы ленточного фундамента а так же принятие мер против морозного пучения (утепление, подушка, дренаж) гарантирует его устойчивость и расчетную несущую способность.

Мелкозаглубленный фундамент

Устройство мелкозаглублённого фундамента на пучинистых грунтах позволяет значительно снизить его материалоёмкость и, соответственно, себестоимость.

Содержание

• Введение
• Глубина заложения фундаментов
• Обоснование использования мелкозаглублённых фундаментов
• Конструкции мелкозаглубленных фундаментов
• Применение мелкозаглублённых фундаментов
• Защита грунта от водонасыщения
• Ошибки при устройстве мелкозаглублённого фундамента

• Типичные ошибки и дефекты

На территории России широко распространены пучинистые грунты. К ним относятся глины, суглинки, супеси , пески пылеватые и мелкие.

При определённой влажности эти грунты, замерзая в зимний период, увеличиваются в объёме, что приводит к подъёму слоёв грунта в пределах глубины его промерзания. Находящиеся в таких грунтах фундаменты также подвергаются подъёму, если действующие на них нагрузки не уравновешивают силы пучения.

Поскольку деформации пучения грунта, как правило, неравномерны, происходит неравномерный подъём фундаментов, который со временем накапливается. В результате этого надфундаментные конструкции зданий и сооружений претерпевают недопустимые деформации и разрушаются.

Деформациям, от пучения грунта особенно подвержены лёгкие сооружения, к числу которых относится большинство малоэтажных сельских зданий.

Глубина заложения фундаментов

В соответствии с нормами по проектированию оснований зданий и сооружений глубина заложения фундаментов в пучинистых грунтах должна приниматься не менее расчётной глубины промерзания. В этом случае подошва фундамента освобождается от воздействия нормальных сил пучения.

Однако глубоко заложенные фундаменты имеют развитую боковую поверхность, по которой действуют касательные силы пучения. Эти силы превосходят нагрузки, передаваемые лёгкими зданиями на фундаменты, в результате чего фундаменты выпучиваются.

Таким образом, материалоемкие и дорогостоящие фундаменты, заложенные ниже глубины промерзания грунта, не обеспечивают надёжную эксплуатацию малоэтажных зданий, построенных на пучинистых грунтах.

Обоснование использования мелкозаглублённых фундаментов

Одним из путей решения проблемы строительства на пучинистых грунтах малоэтажных зданий является использование мелкозаглублённых фундаментов.

Мелкозаглублённые фундаменты закладываются на глубине 0,2–0,5 м от поверхности грунта или непосредственно на поверхности (незаглублённые фундаменты). Таким образом, на мелкозаглублённые фундаменты действуют незначительные касательные силы пучения, а при незаглублённых фундаментах они равны нулю.

Конструкции мелкозаглубленных фундаментов

Для зданий с малонагруженными фундаментами следует применять такие конструктивные решения, которые направлены на снижение сил морозного пучения и деформации конструкций зданий, а также на приспособление зданий к неравномерным деформациям оснований.

При высоком уровне подземных вод и верховодке необходимо предусматривать меры к предохранению материала подушки от заиливания окружающим пучинистым грунтом. С этой целью следует обрабатывать грунт по контуру подушки различного вида вяжущими смазочными веществами или использовать полимерные материалы.

В зависимости от степени пучинистости грунта основания ленточные мелкозаглублённые фундаменты зданий со стенами из кирпича, блоков, панелей следует устраивать:

• на практически непучинистых, слабопучинистых и среднепучинистых при (при f ≤ 0,05) грунтах — из бетонных (керамзитобетонных) блоков, укладываемых свободно, без соединения между собой;
• на среднепучинистых (при f > 0,05) и сильнопучинистых грунтах — из сборных железобетонных (керамзитобетонных) блоков, жёстко соединённых между собой, или из монолитного железобетона.
• на среднепучинистых грунтах могут применяться ленточные фундаменты из сборных блоков с устройством над ними и под ними армированных поясов;
• на сильно- и чрезмерно пучинистых грунтах — армированные монолитные фундаменты с применением при необходимости армированных или железобетонных поясов над проёмами верхнего этажа и в уровне перекрытий.

Конструктивные решения фундаментов:а — незаглублённый фундамент на выравнивающей подсыпке; б — незаглублённый фундамент на подушке из непучинистого материала; в — незаглублённый фундамент на подсыпке из непучинистого материала; г — мелкозаглублённый фундамент на выравнивающей подсыпке; д — мелкозаглублённый фундамент на подушке из непучинистого материала;1 — фундаментный блок, 2 — выравнивающая, подсыпка из песка, 3 — подушка из непучинистого материала, 4 — засыпка из непучинистого материала, 5 — подсыпка из непучинистого материала, 6 — отмостка, 7 — гидроизоляция, 8- стена здания

Независимо от степени пучинистости грунта при f > 0,05 ленточные фундаменты всех стен здания должны быть жёстко связаны между собой, объединены в единую рамную конструкцию. Ленточные мелкозаглублённые (незаглублённые) фундаменты зданий из деревянных конструкций следует устраивать:

• на практически непучинистых и слабопучинистых грунтах — из сборных бетонных (керамзитобетонных) блоков, укладываемых свободно, без соединения между собой;
• на среднепучинистых грунтах — из армированных блоков сечением 0,25х0,2 м и длиной не менее 2 м, укладываемых в два ряда с перевязкой швов;
• на сильно- и чрезмерно пучинистых грунтах из сборных армированных блоков, жёстко соединённых между собой, или монолитного железобетона.

Столбчатые мелкозаглублённые фундаменты на средне- и сильнопучинистых грунтах должны быть жёстко связаны между собой фундаментными балками, объединёнными в единую рамочную систему. На практически непучинистых и слабопучинистых грунтах фундаментные балки соединять между собой не требуется. Это требование распространяется также на среднепучинистые грунты, подвергшиеся локальному уплотнению при устройстве фундаментов в вытрамбованных котлованах и фундаментов из забивных блоков.

При устройстве столбчатых фундаментов необходимо предусматривать зазор между фундаментными балками и планировочной поверхностью грунта. Зазор должен быть не менее расчётной деформации пучения ненагруженного грунта.

Сборные железобетонные элементы при устройстве на сильно- и чрезмерно пучинистых грунтах мелкозаглублённых фундаментов в виде сплошных плит следует жёстко соединять между собой.

Протяжённые здания следует разрезать по всей высоте на отдельные отсеки, длина которых принимается: для слабопучинистых грунтов до 30 м, среднепучинистых — до 25 и, сильнопучинистых — до 20 м, чрезмерно пучинистых — до 15 м. Секции зданий, имеющие равную высоту, следует устраивать на раздельных фундаментах.

Применение мелкозаглублённых фундаментов

Как правило, под фундаментами устраиваются подушки толщиной 20–30 см из непучинистых материалов (песок гравелистый, крупный или средней крупности, мелкий щебень, котельный шлак и др.).

Применением подушки достигается не только частичная замена пучинистого грунта на непучинистый, но и уменьшение неравномерных деформаций основания. Толщина подушек и глубина заложения фундаментов определяется расчётом.

Основной принцип конструирования мелкозаглублённых фундаментов зданий с несущими стенами на пучинистых грунтах заключается в том, что ленточные фундаменты всех стен здания объединяются в единую систему и образуют достаточно жёсткую горизонтальную раму, перераспределяющую неравномерные деформации основания. При мелкозаглублённых столбчатых фундаментах рама формируется из фундаментных балок, которые жёстко соединяются между собой на опорах.

Для обеспечения совместной работы фундаментных элементов последние жёстко соединяются между собой.

Указанные конструктивные мероприятия выполняются при строительстве на среднепучинистых (при интенсивности пучения, большей 0,05) сильно — и чрезмернопучинистых грунтах. В остальных случаях, фундаментные элементы укладываются свободно, не соединяются между собой. Количественным показателем пучинистости грунта является интенсивность пучения, характеризующая пучение элементарного слоя грунта.

Применение мелкозаглублённых фундаментов базируется на принципиально новом подходе к их проектированию, в основу которого заложен расчёт оснований по деформациям пучения. При этом допускаются деформации основания (подъём, в том числе неравномерный), однако они должны быть меньше предельных, которые зависят от конструктивных особенностей зданий.

При расчёте оснований по деформациям пучения учитываются пучинистые свойства грунта, передаваемое на него давление, жёсткость фундамента и надфундаментных конструкций на изгиб.

Надфундаментные конструкции рассматриваются не только как источник нагрузок на фундаменты, но и как активный элемент, участвующий в совместной работе фундамента с основанием. Чем больше жёсткость конструкций на изгиб, тем меньше относительные деформации основания.

Передаваемое на грунт давление значительно (иногда в несколько раз) снижает подъём основания при пучении грунта. При подъёме мелкозаглублённых фундаментов действующие по их подошвам нормальные силы пучения резко уменьшаются.

Все конструкций мелкозаглублённых фундаментов и положения по их расчёту, приведённые в настоящем документе, прошли проверку при проектировании и строительстве малоэтажных зданий различного назначения — домов усадебного типа, хозяйственных построек, производственных сельскохозяйственных зданий вспомогательного назначения, трансформаторных подстанций и др.

В настоящее время во многих областях Европейской части РФ, в районах с глубиной промерзания до 1,7 и, на мелкозаглублённых и незаглублённых фундаментах построено свыше 1500 одно- и двухэтажных зданий из разных материалов — кирпича, блоков, панелей, деревянных щитов.

Систематические инструментальные наблюдения за зданиям в течение 3–6 лет свидетельствуют о надёжной работе мелкозаглублённых фундаментов. Применение таких фундаментов вместо традиционных, закладываемых ниже глубины промерзания грунтов позволило сократить: расход бетона на 50-80%, трудозатраты — на 40-70%.

В настоящих нормах содержатся требования по конструированию, проектированию и устройству мелкозаглублённых фундаментов на пучинистых грунтах. Не случайно поэтому область применения таких фундаментов определена именно для пучинистых грунтов.

Мелкозаглублённые фундаменты на пучинистых грунтах рекомендуется применять в массовом порядке при глубине промерзания до 1,7 м. При большей глубине промерзания пучинистых грунтов мелкозаглублённые фундаменты рекомендуется только для экспериментального строительства.

Накопление опыта строительства объектов с мелкозаглублёнными фундаментами в районах с большой глубиной промерзания позволит в дальнейшей расширить область применения их на пучинистых грунтах.

Хотя область применения мелкозаглублённых фундаментов в иных грунтовых условиях формально выходит за рамки настоящих норм, представляется целесообразным дать некоторые рекомендации по использованию таких фундаментов при строительстве малоэтажных зданий на наиболее распространённых на территории нашей страны грунтах.

В соответствии с главой СНиП 2.02.01-83 глубина заложения фундаментов на непучинистых грунтах не зависит от глубины их промерзания. Поэтому при строительстве малоэтажных зданий на непучинистых грунтах мелкозаглублённые фундаменты рекомендуются к массовому применению.

На основаниях, сложенных вечномерзлыми грунтами, мелкозаглублённые фундаменты могут быть использованы для экспериментального строительства. При этом должны быть предусмотрены мероприятия, направленные на предотвращение недопустимых деформаций оснований, вызванных оттаиванием вечномерзлых грунтов.

Применение мелкозаглублённых фундаментов на естественном основании в грунтовых условиях I типа по просадочности рекомендуется лишь в том случае, если передаваемое на грунт давление меньше начального просадочного давления. В остальных случаях применения таких фундаментов возможно лишь для экспериментального строительства при условии, что суммарные деформации оснований, вызванные просадкой и осадкой грунта, не превосходят предельных деформаций.

В грунтовых условиях П типа по просадочности применение мелкозаглублённых фундаментов на естественном основании не допускается.

Защита грунта от водонасыщения

Необходимо подчеркнуть, что поскольку основной причиной пучения грунтов является наличие в них воды, способной при промерзании переходить в лёд, следует строго соблюдать требование о недопустимости водонасыщения грунта в основании мелкозаглублённых фундаментов в процессе строительства и при эксплуатации зданий.

Следует предусматривать надёжный отвод с площадки строительства атмосферных и производственных вод путем вертикальной планировки застраиваемой территории, устройства водоотводов и дренажа.

При рытье траншей для фундаментов и инженерных коммуникаций земляные работы следует производить с минимальным объёмом нарушения грунтов природного сложения. Не допускается скопление воды от повреждения временного трубопровода на площадке строительства. Вокруг зданий следует устраивать водонепроницаемые отмостки шириной не менее 1 м и уклоном не менее 0,03. Следует избегать устройства вводов трубопроводов канализации и водоснабжения с нагорной стороны здания.

При эксплуатации зданий не допускается изменять условия, применительно к которым запроектированы мелкозаглублённые фундаменты.

Ошибки при устройстве мелкозаглублённого фундамента

Типичные ошибки и дефекты

1. При изыскании: >
2. неправильная оценка условий увлажнения площадки по виду рельефа (УПВ);
3. недостоверная оценка грунта по степени морозной пучинистости;
4. недооценка свойств насыпных грунтов;
5. недоучет наличия слабых грунтов в основании (линз и прослоек торфа, в/н глин, илов и т.д.).
6. При проектировании: >
7. вертикальная планировка без достаточного учета стока поверхностных вод;
8. нарушение естественного режима УПВ (засыпка канав, оврагов, изменение направления стока и др.);
9. проектирование выгребных ям с верховой стороны здания;
10. неорганизованный отвод воды с кровли;
11. отсутствие дренажа, водосборных канавок в основании подсыпки.
12. При строительстве: >
13. недостаточная плотность отсыпки;
14. несоблюдение вертикальных планировочных отметок (наличие уклона к зданию и т.п.);
15. нарушение ПНР нулевого цикла, особенно в зимнее время;
16. несоответствие вида грунта в качестве материала подсыпки;
17. некачественное выполнение или невыполнение конструктивных мероприятий.
18. При эксплуатации: >
19. нарушение проектного режима работы дренажа, канав, коммуникаций;
20. несоблюдение принятого проектного температурного режима в помещениях здания;
21. чрезмерный полив посадок вблизи фундаментов;
22. нарушение состояния отмосток, теплозащиты фундаментов.