Заглубление фундамента зависит от нескольких факторов, включая тип грунта, уровень грунтовых вод и климатические условия местности. В большинстве случаев рекомендуется заглубление не менее 0,5-1 метра, чтобы предотвратить воздействие морозного пучения и обеспечить устойчивость конструкции.
При проектировании фундамента важно учитывать и индивидуальные характеристики участка, что позволяет обеспечить надежность и долговечность здания. Консультация с профессиональным инженером поможет определить оптимальную глубину заглубления для конкретных условий.
Какой глубины должен быть фундамент
Глубина заложения фундамента — проектируемая величина, которая зависит от типа здания или сооружения, климатической зоны, грунтов на участке и уровня залегания подземных вод. На эту величину также оказывает влияние конструкция здания (с подвалом или без), принцип его использования (с отоплением или без), этажность и масса.
Если говорить предметно, это та величина, на которую нужно будет закопать фундамент, для того чтобы он обеспечивал стабильную опору для сооружения. Бывают они двух видов:
- глубокого заложения;
- мелкого заложения или незаглубленные.
Согласно нормам строительства для того чтобы противостоять силам морозного пучения, подошву необходимо заглублять на 15-20 см ниже уровня промерзания для грунта. При выполнении этого условия фундамент называют «глубокого заложения» или «заглубленный».
При глубине промерзания больше 2 метров проведение земляных работ имеет очень большие объемы, велик также расход материалов и очень высока цена. В этом случае рассматривают другие типы фундаментов — свайные или свайно-ростверковые, а Возможность заложения выше нормативной точки промерзания. Но это возможно только при наличии грунтов с нормальной несущей способностью, обязательном утеплении цоколя и фундамента, а также при устройстве утепленной отмостки. В этом случае глубина заложения уменьшается в разы и обычно составляет менее метра.
Иногда фундамент заливают прямо на поверхности. Это — вариант для хозпостроек, причем, скорее всего из древесины. Только она в таких условиях способна компенсировать возникающие перекосы.
Предварительные изыскания
Перед началом планирования дома, вы должны решить, в каком месту участка хотите поставить дом. Если геологические исследования уже есть, учитывайте их результаты: чтобы меньше было проблем с фундаментом, имел он минимальную стоимость, желательно выбрать самый «сухой» участок: там, где грунтовые воды находятся как можно ниже.
Далее в выбранном месте проводят геологические исследования почвы. Для этого бурят шурфы на глубину от 10 до 40 метров: зависит от строения пластов и планируемой массы здания. Скважин делают как минимум, пять: в тех, точках, где планируются углы и посередине.
Средняя стоимость такого исследования — порядка 1000 $. Если стройка планируется масштабная, сумма не сильно отразится на бюджете (средняя стоимость дома 80-100 тыс. долларов), а уберечь может от многих проблем. Так что в этом случае заказывайте исследование у профессионалов. Если же поставить хотите небольшую постройку — небольшой дом, дачу, баню, беседку или площадку с мангалом, то вполне можно сделать исследования самостоятельно.
Исследуем геологию своими руками
Для проверки геологического строения грунтов своими руками вооружаемся лопатой. Во всех пяти точках — под углами будущего строения и в середине — придется копать глубокие ямы. Размер: метр на метр, глубина — не менее 2,5 м. Стенки делаем ровные (хотя бы относительно). Выкопав яму, берем рулетку и листок бумаги, замеряем и записываем слои.
Что можно увидеть в разрезе:
- Сверху идет самый темный слой — плодородный. Его толщина от 10 см до 1,5 метров, иногда больше. Этот слой обязательно удаляется.
Во-первых, он рыхлый, во-вторых, в нем живут разные животные/насекомые/бактерии/грибки. Потому сразу после разметки фундамента первым делом этот слой удаляют.
- Ниже расположен естественный грунт. Таким он был до «обработки» животными и микроорганизмами. Тут могут быть такие грунты;
- Плотный песок (крупный, средний, с гравием). Отличное основание для постройки дома: и вода уходит быстро и основание надежное. На таких грунтах можно ставить дом на мелкозаглубленный фундамент (глубина заложения от 50 см).
- Сыпучие пески (мелкие и пылеватые). Если подземные воды расположены глубоко, строится можно. Но эти грунты опасны тем, что плывут при насыщении водой.
- Глина, суглинок, супесь. Ведут себя точно также как и пылеватые пески: при намокании плывут, если воды мало, но их несущая способность высокая. Тут еще нужно смотреть на количество осадков в регионе.
- Торфяники. Самые ненадежные основания. На них можно строиться только с использованием столбчатых фундаментов. И то, только при условии, что не очень глубоко расположен слой грунта с хорошей несущей способностью.
Часто сложности возникают при попытках различить глиносодержащие грунты. Иногда достаточно только на них посмотреть: если преобладает песок и имеются вкрапления глины — перед вам супесь. Если преобладает глина, но есть и песок — это суглинок. Ну а глина не содержит никаких вкраплений, копается тяжело.
Есть еще один метод, который поможет вам удостоверится насколько правильно вы определили грунт. Для этого из увлаженного грунта скатывают руками валик (между ладонями, как когда-то в детском саду) и сгибают его в бублик. Если все рассыпалось — это малопластичный суглинок, если развалилось на куски — пластичный суглинок, если осталось целым — глина.
Определившись с тем, какие грунты у вас находятся на выбранном участке, можно приступать к выбору типа фундамента.
Глубина заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод
Все особенности проектирования описаны в СНиП 2.02.01-83*. Обобщенно все можно свести к следующим рекомендациям:
- При планировании на скальных, песчаных крупной и средней крупности, гравелистых, крупнообломочных с песчаным заполнителем грунтах глубина залегания фундамента от уровня расположения подземных вод не зависит.
- Если под подошвой фундамента находятся мелкие или пылеватые пески, то при уровне подземных вод расположенных на 2 метра ниже уровня промерзания грунта, глубина заложения фундамента может быть любой. Если воды находятся выше этой отметки, то закладывать фундамент нужно ниже уровня промерзания.
- Если под подошвой находится будут глины, суглинки, крупнообломочные грунты с пылеватым или глинистым заполнителем, то фундамент однозначно должен быть ниже уровня промерзания (от уровня подземных вод не зависит).
Как видите, в основном уровень заложения фундамента фундамента определяется наличием подземных вод и тем, насколько сильно промерзают грунты в регионе. Именно морозное пучение становится причиной проблем с фундаментами (или изменение уровня грунтовых вод).
Глубина промерзания грунтов
Чтобы примерно определить до какого уровня промерзают грунты в вашем регионе, достаточно взглянуть на расположенную ниже карту.
Но это — усредненные данные, так что для конкретной точки определить значение можно с очень большой погрешностью. Для пытливых умов приведем методику расчета глубины промерзания грунта в любой местности. Вам нужно будет знать только средние температуры за зимние месяцы (те, в которых среднемесячная температура имеет отрицательные значения). Можете посчитать сами, формула и пример расчета выложены ниже.
Dfn — глубина промерзания в данном регионе,
Do — коэффициент, учитывающий типы грунта:
- для крупнообломочных грунтов он равен 0,34;
- для песков с хорошей несущей способностью 0,3;
- для сыпучих песков 0,28;
- для глин и суглинков он равен 0,23;
Mt — сумма среднемесячных отрицательных температур за зиму в вашем районе. Находите статистику службы метрологии по вашему региону. Выбираете месяца, в которых среднемесячная температура ниже нуля, складываете их, находите квадратный корень (есть функция на любом калькуляторе). Результат подставляете в формулу.
Например, собираемся строиться на глине. Средние зимние температуры в регионе: -2°C, -12°C, -15°C, -10C, -4°C.
Расчет промерзания грунта будет таким:
- Mt=2+12+15+10+4=43, находим квадратный корень из 43, он равен 6,6;
- Dfn= 0,23*6,6= 1,52 м.
Получили, что расчетная глубина промерзания по заданным параметрам: 1,52 м. Это еще не все, учесть нужно будет ли отопление, и, если будет, какие температуры будут поддерживаться в нем.
Если здание неотапливаемое (баня, дача, стройка будет идти несколько лет), применяют повышающий коэффициент 1,1, который создаст запас прочности. В этом случае глубина заложения фундамента 1,52 м * 1,1 = 1,7 м.
Если здание будет отапливаться, грунт тоже будет получать порцию своего тепла и промерзать будет меньше. Потому при наличии отопления коэффициенты понижающие. Их можно взять из таблицы.
Итак, если в помещениях будет постоянно поддерживаться температура выше +20°С, полы с утеплением, то глубина заложения фундамента будет 1,52 м * 0,7 = 1,064 м. Это уже меньшие затраты, чем углубляться на 1,52 м.
В таблицах и на картах приведен средний уровень за последние 10 лет. Вообще, наверное, в расчетах стоит использовать данные за самую холодную зиму, которая была за последние 10 лет. Аномально холодные и бесснежные зимы бывают примерно с такой периодичностью. И при расчетах желательно ориентироваться на них. Ведь вас мало успокоит, если отстояв 9 лет, на 10-й ваш фундамент даст трещину из-за слишком холодной зимы.
На какую глубину копать фундамент
Вооружившись этими цифрами и результатами исследования участка, нужно подобрать несколько вариантов фундаментов. Самые популярные — ленточный и столбчатый или свайный. Большинство специалистов сходится во мнении, что при нормальной несущей способности грунта их подошва должна находиться на 15-20 см ниже глубины промерзания. Как ее посчитать, мы рассказали выше.
При этом учитывайте следующие рекомендации:
- Опираться подошва должна на грунт с хорошей несущей способностью.
- Фундамент должен погружаться в несущий слой минимум на 10-15 см.
- Желательно чтобы грунтовые воды располагались ниже. В противном случае необходимо принимать меры по отведению воды или понижению их уровня, а это требует очень больших средств.
- Если несущий грунт находится слишком глубоко, стоит рассмотреть вариант свайного фундамента.
Выбрав несколько типов фундамента, определив для них глубину заложения, проводят ориентировочный подсчет стоимости каждого. Выбирают тот, который будет экономичнее.
Еще обратите внимание, что для уменьшения глубины заложения фундамента можно применять утепленную отмостку. При строительстве ленточного фундамента мелкого заложения отмостка обязательна.
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.
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.
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.
Глубина заложения фундамента
Вопрос от клиента: "Добрый день, специалисты СК "Установка Свай". Мы с братом занимаемся строительством коттеджа из пенобетона в Подмосковье. Планируем возводить его на мелкозаглубленном фундаменте ленточного типа, но сомневаемся, применимо ли такое основание в условиях местных грунтов. Подскажите, как правильно выбрать глубину закладки фундамента. С уважением, Виктор Романович"
Оглавление:
- Что нужно учесть при вычислении глубины заложения
- Геологические характеристики объекта
- Особенности конструкции здания
- Глубина промерзания почвы
На данной странице приведена информация о глубине заложения железобетонных фундаментов и методике ее определения. Мы рассмотрим требования СНиП, которыми нормируется данный процесс, и типовую глубину размещения оснований заглубленного типа и МЗФ.
Что нужно учесть при вычислении глубины заложения
Проектирование любого железобетонного фундамента начинается с расчета требуемой глубины закладки основания. Глубина заложения — это расстояние между нижним контуром опорной пяты фундамента и уровнем грунта на участке под застройку.
Исходя из глубины заложения все ЖБ основания классифицируются на три группы:
- Незаглубленные — опорная подошва размещена на поверхности грунта (применимы лишь в условиях высокоплотных, каменистых пород);
- Мелкозаглубленные (МЗФ) — опущенные в почву на 30-80 см (используются в несклонной к пучении почве);
- Глубокого заложения — опущенные в почву на 80-180 см. (единственный возможный вариант ленточного фундамента в проблемной почве).
Рис. 1.1: Виды фундаментов по способу заглубления
Согласно положениям действующих СНиП на глубину заложения основания оказывают влияние следующие факторы:
- Геологические характеристики участка под застройку;
- Особенности конструкции и габариты обустраиваемого здания;
- Глубина промерзания грунта.
Важно: при проектировании глубины закладки основания расчет ведется по каждому фактору индивидуально, и в качестве итогового показателя используется максимальная полученная глубина.
Геологические характеристики объекта
Во многих случаях поверхностный слой грунта на строительной площадке представлен пластом слабой, низкоплотной почвы, не обладающей требуемой несущей способностью. Опорную подошву фундамента нельзя закладывать в таком грунте, поскольку здание не получит достаточной надежности и устойчивости.
Чтобы определить, на какой глубине размещен несущий пласт грунта на площадке проводятся геодезические изыскания, в процессе которых бурятся скважины и берется забор керна для лабораторного анализа. Как несущий пласт грунта рассматривается слой почвы, фактическое сопротивление которого равно либо больше 150 кПа.
Требования к глубине закладки фундамента по геологическим условиям следующие:
- Опорная пята фундамента должна углубляться в несущий пласт грунта на 20 и больше см;
- В поверхностные напластования высокоплотных пород (глинистых, песчаных, супесях) МЗФ нужно углублять минимум на 30 см.
Дополнительным фактором, оказывающим влияние на фундамента закладки основания, является уровень грунтовых вод. Оптимальным для строительства вариантом считается низкий УГВ, при котором основание в процессе эксплуатации не контактирует с грунтовой влагой.
Рис. 1.2: Схема соотношения УГВ и уровня промерзания почвы на участке
Если же такое размещение неприменимо (УГВ высокий, а фундамент нужно закладывать на глубину 1.5-2 м), при строительстве проводится водопонижение либо вокруг фундамента создаются дренажные каналы.
Особенности конструкции здания
На глубину закладки ЖБ основания влияют следующие характеристики строящегося сооружения:
- Массогабаритные характеристики;
- Величина нагрузок, которым будет подвергаться основание в процессе эксплуатации (воздействия от веса здания, снегового и полезного давления);
- Характер распределения нагрузок (необходимость усиления фундамента в отдельных местах — при установке тяжелого производственного оборудования и т.д.);
- Наличие либо отсутствие подвала или цокольного этажа.
Рис. 1.3: Варианты фундамента в домах с цокольным этажом
Важно: при обустройстве цокольного этажа заглубление столбчатых фундаментов выполняется на 1.5 м. ниже полового перекрытия, ленточных — на 0.5 м. ниже.
Глубина промерзания почвы
Одним из основополагающих факторов, влияющих на глубину закладки основания, является уровень промерзания земли в зимний период, от которого зависит пучинистость грунта.
Важно: пучинистость — это свойство насыщенного водой грунта увеличивать свои объемы в процессе промерзания (из-за перехода влаги из жидкого в твердое состояние), что приводит к деструктивным выталкивающим нагрузкам на фундаментную ленту, которые могут стать причиной деформации оснований, трещин на стенах и перекрытиях.
К почве, имеющий высокую склонность к пучению, причисляют следующие виды грунта:
- Насыщенные грунтовыми водами пески;
- Песчаный грунт с большим количеством пылистых частиц;
- Пластичный глиняный грунт;
- Суглинок.
Рис. 1.4: Нагрузка пучения на фундамент глубокого заложения и МЗФ
В грунтах, имеющих среднюю и высокую склонность к пучению, фундамент всегда должен закладываться ниже глубины промерзания — при таком расположении на фундамент не действуют нагрузки от вертикального пучения.
Как и чем определить глубину заложения
Базовый фактор, согласно которому ведется расчет глубины закладки фундамента — уровень промерзания земли. Высчитать его можно по нормативным формулам, представленных в рекомендациях Строительных Норм и Правил. В качестве примера приводим данный расчет для типичных грунтовых условий г. Москва.
Первоначально нужно высчитать расчетную величину уровня промерзания грунта следуя формуле: , где:
K0 — индивидуальный для каждого вида грунта коэффициент:
- 0.24 — для глин, суглинков;
- 0.28 — для песков и супесей;
- 0.3 — для крупных песчаных пород;
- 0.35 — для твердой скальной почвы.
— корень квадратный, полученный из суммы минусовых температур, наблюдаемых в течении года в конкретном регионе. Данная величина приводится к нормативном документа СНиП 21.01.99 "Климатология строительства" (подпункт № 5.1).
Приводим среднегодовые температуры для Московской области:
Рис. 1.5: Среднемесячные температуры в Московской области
Исходя из таблицы (используются только выделенные красным числа) корень минусовых температур будет — 4.79 градусов.
Получив требуемые исходные данные можно воспользоваться основной формулой (берем коэффициент для преобладающей в Подмосковье глинистой почвы): Kfn = K0 = 0.23 х 4.79 = 110 см
Зная расчетный уровень промерзания грунта по региону можно высчитать глубину промерзания под определенным зданием. Расчет ведется с применением формулы: Df = Кh x Kfn, где:
- Kfn — расчетный уровень промерзания;
- Kh — коэфф. промерзания.
Важно: велична Kh разная у неотапливаемых и отапливаемых построек. Если сооружение неотапливается, но находится в регионе, обладающем среднегодовой температурой выше нуля, коэфф. составляет 1,1.
Величина коэффициента промерзания отапливаемых построек приведена в таблице:
Рис. 1.6: Коэффициенты промерзания почвы под зданиями
Исходя из коэффициента и общей глубины промерзания земли можно высчитать уровень промерзания под определенным сооружением и установить требуемую глубину закладки фундамента.
Рис. 1.7: Таблица для определения глубины закладки фундамента
Важно: без точной информации о текучести и глубине грунтовых вод рекомендуем предусматривать дополнительный запас надежности, и использовать глубину закладки "не меньше DF".
Глубина заложения — СНИП
Вышеуказанные расчетные формулы и особенности проведения вычислений, направленных на определение глубины размещения фундамента, приведены в документе СНиП № 2.02.01-83 "Основания домов и сооружений" (09.11.1985 года)
Глубина заложения ленточного фундамента
Все ленточные фундаменты классифицируются согласно глубине размещения на два типа:
- Мелкозаглубленные;
- Глубокого заложения.
Основания глубокого заложения применяются в грунте, склонном к морозному пучению. При такой конфигурации опорная подошва ленты защищается от вертикальных нагрузок пучения, которые имеют наибольшие деструктивные воздействия. Также заглубленные ленты применяются на участках со слабыми поверхностными грунтами.
Рис. 1.8: Схема фундаментной ленты глубокого заложения
На данном фундаменте можно строить дома высотой 1-3 этажа из следующих материалов:
Важно: опорная подошва ленты глубокой закладки располагается ниже уровня промерзания земли на 30-35 см.
Закладывать ленты на глубину более 2-ух метров финансово не выгодно, в таких условиях имеет смысл заменить ленточное основание на более дешевый и надежный фундамент из ЖБ свай.
Глубина заложения мелкозаглубленного фундамента
Мелкозаглубленные ленты обустраиваются в не подвергающихся пучению грунтах, при монтаже такого фундамента уровень промерзания почвы не учитывают. Основания данной конфигурации пригодны для обустройства легких 1-2 этажных зданий.
Рис. 1.9: Схема МЗФ
Ввиду высокого расположения опорной подошвы ленты (30-80 см), основания мелкого заложения неприменимы в условиях слабого поверхностного пласта грунта. Они не используются в следующих видах грунта:
- Торфяники, илистая почва;
- Искусственно сформированные насыпи;
- Грунт, подвергающихся горизонтальным сдвигам;
- Заболоченная почва.
Важно: на территориях с твердой скалистой почвой ленты мелкого заложения заменяются на незаглубленные основания, которые размещаются непосредственно на поверхности грунта.
Рис. 2.0: Схема незаглубленной фундаментной ленты
При строительстве в условиях глинистых грунтов, преобладающих в центральной части РФ, рекомендуемый уровень заглубления МЗФ составляет 70-80 см.
Полезные материалы
Осадка свайного фундамента
На данной странице представлена информация об осадке свайного фундамента . Вы узнаете, что это за процесс и какие факторы на него влияют.
Свайный фундамент своими руками — пошаговая инструкция
В данной статье приведена детальная инструкция по собственноручному монтажу фундамента из буронабивных свай .
Фундамент под ключ
СК "Установка Свай" предоставляет услуги по созданию фундаментов на сваях под ключ — мы готовы взять на себя реализацию всех этапов свайных работ.
