Какова важность заливки фундамента на глубину промерзания

Заливка фундамента на глубину промерзания является важным аспектом строительства, особенно в регионах с холодным климатом. Это помогает избежать подвижек грунта зимой, когда он промерзает, что может привести к деформациям и трещинам в конструкции. При правильной глубине фундамента он будет устойчив к морозным явлениям и обеспечит долговечность здания.

Однако в некоторых случаях, например, при строительстве легких конструкций или в регионах с мягким климатом, можно обойтись меньшей глубиной. Тем не менее, всегда лучше ориентироваться на местные строительные нормы и рекомендации, чтобы избежать будущих проблем с фундаментом.

Гайд: как правильно выбрать тип фундамента, чтобы он идеально подходил к грунту

При укладке фундамента важно следить не только за перевязкой арматуры, обустройством опалубки и другими техническими деталями процесса. Огромное значение имеет и грунт, на котором будет стоять дом. Во многом именно от него зависит, насколько долговечной и прочной окажется вся постройка.

Специально, чтобы вам было проще разобраться, мы подготовили простую и понятную статью-гайд, в которой разберем:

• какие бывают грунты и в чем их особенности;
• как на выбор фундамента влияют грунтовые воды;
• чем опасен мерзлый грунт;
• какой вид фундамента лучше выбрать для каждой разновидности.

Виды грунтов

Для начала разберемся, какие грунты в принципе существуют, потому что многие непрофессионалы не видят между ними особой разницы. А она есть и довольно существенная. Грунты, применяемые в качестве основания, бывают скальные и нескальные/дисперсные (пески, глины, суглинки, супеси, илы, торфы).

Скальные – наиболее надёжные. Они прочны, не проседают, не размываются и не вспучиваются. Залегают в виде сплошного массива.

Типов нескальных грунтов очень много. Мы расскажем только о наиболее базовых разновидностях.

Крупные и средние пески (или как их еще называют дисперсные несвязанные) — сыпучие в сухом состоянии и непластичные во влажном. Одна из главных особенностей в том, что они фильтруют воду и не способны ее капиллярно поднимать. Кроме того, песчаные уплотняются и проседают под сильной нагрузкой.

Глины, суглинки, илы, торфы, пылеватые пески (дисперсные связанные), наоборот, пластичны во влажном состоянии. Они могут сжиматься и размываться, а также капиллярно поднимать воду.

Капиллярная вода – это вода, которая удерживается адгезионными или капиллярными силами и постоянно присутствует, независимо от наличия или отсутствия горизонта подземных вод или осадков.

Капиллярное поднятие воды – эффект, при котором грунтовая вода поднимается по пустотам капиллярного размера. Происходит это под действием сил поверхностного натяжения.

Влияние подземных вод на прочность фундамента

Уровень подземных вод – это уровень, ниже которого земля насыщена водой. Параметр важен при выборе типа фундамента и системы гидроизоляции. Дело в том, что он подвержен сезонным изменениям и сильно влияет на поведение некоторых видов грунта. Например, глинистые намного пластичнее именно во влажном состоянии.

Если не учитывать этот параметр, в итоге подобная халатность может привести к плохим последствиям. Например, по фундаменту или даже по всему зданию пойдут трещины.

Подземные воды оказывают давление на фундамент, особенно если земля насыщена влагой. Это приводит к его оседанию или подвижкам, негативно сказываясь на устойчивости здания. Чтобы избежать этих проблем, нужно правильно спроектировать систему дренажа, которая будет отводить излишки воды. Также помогут гидроизоляционные материалы: битумные мастики и мембраны.

При проектировании надо учитывать тип грунта и его способность удерживать воду. Например, песчаные и гравийные лучше отводят воду, чем глинистые и суглинистые, которые ее удерживают влагу и подвержены деформации.

Воздействие морозного пучения на фундамент

Сезонные колебания температур – еще один важный фактор, о котором не стоит забывать. Ведь при замерзании насыщенная водой масса значительно увеличивается в объеме, начинает давить на заглубленные конструкции и выталкивать их из земли.

Это явление называют морозным пучением – при промерзании происходит увеличение объёма и деформация дисперсных грунтов, а в итоге образуются выпуклые формы на их поверхности.

Все дисперсные связанные грунты («глины» в нашей классификации) относятся к пучинистым.

Но само морозное пучение – это еще не главная проблема. Вспучивание никогда не бывает равномерным: в некоторых местах он поднимается выше, чем в других. Из-за этого весь фундамент дома может перекосить, в результате чего на нем самом и на фасаде появятся трещины.

Чтобы избежать подобных неприятностей, нужно изначально определить глубину промерзания грунта и заложить фундамент ниже нее. Благодаря этому, даже если вы строите на насыщенном водой земле, дом без проблем простоит долгие годы.

Какой фундамент выбрать для дома

Столбчатый фундамент

Один из самых доступных и простых в создании. Как правило, его используют на грунтах, которые не подвержены морозному пучению и сдвигам. Столбчатый особенно эффективен на плотных песчаных и гравийных грунтах, где нагрузка равномерно распределяется на столбы. Он подходит для легких конструкций: беседок или небольших хозяйственных построек, и требует минимальных земляных работ.

Ленточный фундамент

Заглубленная ленточная конструкция обладает большей несущей способностью, чем столбчатый. Как правило, специалисты не рекомендуют использовать ее на грунтах подверженных морозному пучению. Она подходит для стабильных грунтов (суглинки и плотные глины), обеспечивая равномерную поддержку по периметру здания. Часто используется в малоэтажном строительстве для жилых домов или небольших коммерческих объектов.

Плитный фундамент

Такой вид считается самым надежным и способным выдержать высокие нагрузки. Его можно использовать на любых грунтах, даже на самых слабых и подверженных морозному пучению. Плитный фундамент, или монолитная плита, равномерно распределяет вес здания. Подходит для участков с высоким уровнем грунтовых вод или подвижными грунтами. Используется при строительстве многоэтажных зданий, где нагрузка должна быть распределена по широкой площади, чтобы избежать неравномерного оседания.

Свайный фундамент

Данный вид применяют на слабых и подвижных грунтах, прорезая поверхностные слабые грунты и передавая действующие нагрузки на нижележащие более прочные слои. Сваи используют в условиях, где поверхностные слои почвы не обеспечивают достаточную поддержку, особенно на болотистых или песчаных участках. Сваи часто используют для мостов, высотных зданий или других крупных сооружений, где нужно передать нагрузки на глубоко залегающие прочные слои или скальные основания.

А с какими трудностями при постройке фундамента на сложных почвах сталкивались вы? Поделитесь своим опытом в комментариях.

На какую глубину копать фундамент

Положим, архитектор настаивает на анализе почвы, а бригадир утверждает, что и так все ясно и для строительства никаких анализов делать не требуется.

Фундамент своими руками

Заливая основание самостоятельно, вы досконально можете проконтролировать весь процесс устройства нулевого цикла

Геология под дренаж

По своей сути, дренаж – это осушение почвы при помощи канав или открытых труб; сама система сбора и отвода грунтовых вод от участка и сооружений с целью улучшения агротехники и строительства зданий

Геодезия участка

Ежедневно к нам обращаются люди по вопросам связанным с геодезическими работами, которые включают в себя много разнообразных работ на земельных участках

Как сэкономить на фундаменте

Своими силами вести строительство очень удобно, так как вы сами можете выбирать все материалы и тем самым сэкономите на всем.

Геология своими руками

И так начнем… В первую очередь для определения грунтов на участке используют «живое» визуальное обследование.

На какую глубину копать фундамент

Весомыми факторами для определения того, какой глубины должен быть фундамент необходимы параметры по: глубине промерзания, виду грунта, уровню грунтовых вод и нагрузки, которая будет действовать на фундамент.

Геологические изыскания для проекта

Геологические изыскания для проекта — это комплекс работ, который проводится с целью разработки технически обоснованных и экономически целесообразных решений при проектировании

Грунтовая лаборатория

Наличие собственной грунтовой лаборатории, укомплектованной квалифицированными специалистами, оборудованной полным комплексом новых и современных приборов для определения механических, физических, коррозионных свойств образцов грунтов позволяет контролировать качество строительно-монтажных работ на всех этапах, включая лабораторные исследования.

Фундамент на сложных грунтах

Чтобы добротный дом служил долго, фундамент должен быть возведен по всем правилам и с достаточным запасом прочности

Исследование грунта

По сравнению с лабораторными методами, полевые имеют множество достоинств. Полевое исследование грунтов позволяет изучать большой объем массива пород.

Обновление имиджа компании

На какую глубину закладывать фундамент

Весомыми факторами для определения того, какой глубины должен быть фундамент необходимы параметры по: глубине промерзания, виду грунта, уровню грунтовых вод и нагрузки, которая будет действовать на фундамент. В то время как сами нагрузки могут временными и постоянными.

Есть некоторые неудобства расчета нагрузок. Если рассчитать постоянные нагрузки можно без лишних проблем, потому что по проекту известно, из какого материала будет возводиться дом и все его элементы. К тому же известно, сколько человек будет постоянно проживать в доме, да и количество мебели и бытовой техники так же можно приблизительно подсчитать.

То, сколько выпадет снега в определенном году, определить невозможно. Поэтому для этого берутся среднестатистические данные. Делать такие расчеты может только профессионал, потому все, что связано с проектированием загородного дома, необходимо поручить специалистам.

На какую глубину копать фундамент (глубина укладки фундамента) — один из важнейших вопросов

Итак, рассмотрим все по порядку. Для начала о том, какое влияние имеет грунт. Прежде всего, это основание, которое должно обладать несжимаемостью и достаточной прочностью. Но не всегда любой грунт может отвечать этим требованиям.

В полускальных и скальных породах не делают деревянные дома. Ограничиваются только снятием верхнего просадочного слоя грунта. В непучинистых грунтах при большом промерзании – более 2 метров, глубину заложения фундамента делают не меньше глубины промерзания грунта. Так или иначе глубина должна быть не менее 0,5 метра.

Для каждой географической зоны России имеется определенная нормативная глубина промерзания. Точкой отсчета считается среднее значение в результате многолетних наблюдений. К примеру, для Минска — это 100 сантиметров, для Московской области — это 140-160 сантиметров, для Самары — это 170 сантиметров.

Возникает вопрос: на какую глубину копать фундамент? Для этого расчетную глубину промерзания под фундаменты наружных стен постоянно отапливаемых зданий уменьшают в сравнении с нормативной на 30%, при полах на лагах по кирпичным столбикам и балках — на 10%, при полах на грунте — на 20%.

По Москве и Московской области, глубина промерзания грунта составляет в среднем 120 см. На Украине в восточных и северных районах — Харьковской, Луганской, Сумской, Полтавской, Черниговской, Киевской – глубина промерзания составляет около 100 сантиметров, в южных — Одесской, Николаевской, Херсонской областях — около 60 сантиметров. Во всех остальных— около 80 сантиметров.

Устройство фундамента в зависимости от глубины промерзания грунта

Стоит также отметить, что глубина промерзания зависит не только от физиологически расположенной местности, но и от уровня грунтовых вод. Сочетание влажности и минусовой температуры приводит к пучению слоев почвы (увеличению примерно на 10%). Таким образом, грунт начинает выталкивать фундамент из земли в зимнее время и «затягивает» весной, когда тает лед.

Причем начинает происходить это по периметр фундамента неравномерно и тем самым привести к значительной деформации и появлению трещин. Для исключения подобных случаев важно закладывать фундамент ниже точки промерзания грунта.К примеру, если точка промерзания грунта составляет 1,5 метра, то закладывать фундамент нужно на глубину не выше 2,0 метра.

В большей части регионов России средняя глубина промерзания грунта имеет показатель 1,2 метров, поэтому достаточно закладывать фундамент на глубину 1,5 метра.

После того, как с уровнем промерзания, видом грунта и грунтовых вод немного разобрались, смотрят на то, выдержит ли площадь основания фундамента необходимую конструкцию. Для этого делают расчет на каждый квадратный сантиметр, чтобы нагрузка не была выше критического значения.

Рассчитывают нагрузку от строительной конструкции по удельному весу каждого материала, используемого в работе. Это: материал фундамента, тип стен, вид кровли, тип перекрытий. А также, как уже было упомянуто учитывается регион застройки.

Следует также отметить, что в первые годы эксплуатации дома грунты начинают сжиматься под воздействием вышеперечисленных нагрузок. В итоге происходит осадка, то есть фундамент опускается на конкретную величину. Неравномерные и большие осадки приводят к трещинам и другим деформациям.

Таким образом, величина нагрузки определяет несущую способность основания, при которой не превышается установленная норма осадков.

ФУНДАМЕНТ

ФУНДАМЕНТ – это архитектурно-строительная конструкция, которая играет очень важную роль при строительстве дома. От его устойчивости и прочности зависят долголетие всего здания, а также гарантия от всевозможных тяжелых и дорогостоящих ремонтов цокольной части стен, отмостки и самого фундамента.

Из-за слабого, некачественно сделанного фундамента даже самая эффектная, красивая архитектура может оказаться в плачевном состоянии и потеряет свой вид. В результате неправильного возведения фундамента происходит разрушение дома, которое начинается снизу от грунта и сверху от кровли. Многие случаи из практики строительства и эксплуатации загородных малоэтажных зданий указывают на существенные проблемы, возникающие после определенного периода эксплуатации дома. К ним относятся: потеря домом тепла, появление плесени, сырости и трещин. Все эти проблемы являются результатом многих причин, в том числе и неправильно выбранного месторасположения данного дома на участке.

Избыточная теплопотеря приводит к большим расходам на топливо и на ремонт не только ограждающих конструкций стен, кровли, перекрытий, заделки трещин, швов и стыков, но и на необходимый ремонт самого фундамента. Если потеря тепла связана с разрушением гидро и теплоизоляции, то дополнительные усилия на их восстановление могут быть незначительными, но когда проблема касается самого основания, фундамента, то затраты на его ремонт могут быть очень существенны.

Вывод: прежде чем приступать к возведению личного дома своими силами, необходимо ознакомиться со всеми строительными процессами в последовательном цикличном порядке. Как правило, начинают строительство снизу вверх. При этом следует знать и помнить многие тонкости строительного дела и мастерства, а главное – заранее определиться в организации строительного плана на своем участке. То есть провести весь соответствующий комплекс подготовительных работ, заготовить и разместить на участке строительные материалы, конструкции и детали в том порядке, в каком они должны вами использоваться согласно имеющемуся проекту дома.

Трудности и сложности, возникающие при строительстве дома, нередко связаны с физическими явлениями окружающей среды и природно-климатическими условиями, такими как: температура и влажность воздуха, осадки (снег, дождь), ветер и его основное направление (так называемая «роза ветров»), его сила и напор, давление на стены и кровлю. Учет этих факторов при проектировании и строительстве направлен на обеспечение оптимального микроклимата внутри дома, при котором организм человека не испытывает физического и психологического дискомфорта.

Инсоляция – облучение поверхностей стен и кровли дома прямыми лучами солнца, оказывает значительное влияние на архитектурно-планировочное решение дома. Инсоляция оказывает световое, тепловое и биофизическое воздействие на человека.

Воздействие инсоляции на человека и окружающую среду двойственно… С одной стороны, инсоляция благоприятна, без нее не обойтись; с другой стороны, чрезмерная солнечная активность (радиация) вызывает световой дискомфорт, перегрев и ультрафиолетовую пере облученность, диктующие применение солнцезащитных устройств. Эти свойства инсоляции очень хорошо используют архитекторы в процессе проектирования того или иного дома, особенно загородного.

Они проектируют на фасадах (с южной стороны) разнообразные по форме конструкции: специальные солнцезащитные устройства в виде козырьков разнообразной формы, навесов, крытых террас, лоджий, балконов, декоративных экранов-отражателей (вертикальных и горизонтальных), опускающихся и поднимающихся маркизов и т. п. Применяемые конструкции не только закрывают стены дома от прямых солнечных лучей, благодаря чему часть сооружения находится в тени, но эти плоскости еще и украшают дом, делают его архитектурные мотивы более выразительными и живописными. Если дом строится на юге, где много солнца, то его архитектура может быть очень разнообразна и эффектна. Но необходимо помнить, что при проектировании и сооружении дома надо соблюдать условия разумной достаточности. Ведь излишняя затененность большими карманами, нишами, а также избыточное озеленение ведут к быстрому образованию сырости, плесени, мелким трещинам на внешних плоскостях дома, и в результате происходит разрушение основания сооружения, его фундамента.

Многие строительные материалы имеют пористую структуру и, следовательно, могут пропускать сырость и влагу, которые по скрытым от глаз капиллярным сосудам поднимаются вверх и опускаются вниз, что, безусловно, влияет на состояние фундамента. Основание дома может разрушаться и в том случае, если грунт сильно переувлажнен, в частности от воздействия грунтовой влаги. Если фундамент дома был сделан тяжелым, то последуют его просадки, разрушение гидроизоляции, отмостки и т. д. Как правило, фундамент начинает разрушаться с той стороны, где грунт основания переувлажненный, где преобладает затененность и нет проветривания.

Важно помнить, что очень часто, в практике бывают ситуации, когда торопливость в быстром завершении строительства дома, нехватка и замена одного строительного материала другим, различные просчеты и ошибки при возведении постройки приводят к тому, что жилой дом к началу эксплуатации начинает разрушаться. В результате вся нагрузка падает на основание дома, его фундамент. Поэтому тщательно подготовленное основание и грамотно выполненный фундамент обеспечат надежность эксплуатации любого дома – как одноэтажного садового, так и многоэтажного современного особняка.

Регионы страны отличаются по своим природно-климатическим условиям, поэтому в зависимости от этого в период зимних холодов грунты могут промерзать на различную глубину, что приводит к их вспучиванию. Особенно подвержены таким изменениям глинистые грунты, лёсс, супеси и пылеватые пески. Грунты под весом возведенного дома проседают, в результате чего цельность строительных конструкций нарушается. Чтобы не допустить подобного, еще на стадии закладывания фундамента нужно принять особые меры, а именно:

1. укрепить грунт, уложив песчаный слой или введя цемент либо битум;
2. провести дренажные работы;
3. обеспечить защиту от неравномерного увлажнения грунта в котловане или траншее;
4. сократить сроки возведения фундамента из водостойких материалов, при этом пространство между фундаментов и стенками котлована или траншеи необходимо засыпать грунтом в максимально короткие сроки.

Для нечерноземной полосы России характерны пучинистые грунты, к которым относятся глины, суглинки, супеси и мелкие пески. Непучинистые (средне- и крупнозернистые пески, гравелистые пески, крунообломочные и скалистые породы) встречаются гораздо реже.

Рассчитывая, конструируя и закладывая фундамент, необходимо помнить, что силы пучения при пониженных температурах действуют снизу вверх по касательной на боковые стороны фундамента, составляет 6-10 тонн на 1 кв.м. и практически всегда превосходят вертикально направленные силы, возникающие под весом самой конструкции дома (это особенно характерно для легких зданий).

1. выполнить боковые поверхности фундамента с наклоном;
2. обработать боковые поверхности фундамента составом, препятствующим их смерзанию с грунтом;
3. применить вертикальное армирование для связывания верхней и нижней поверхности фундамента;
4. утеплить отмостку, что сократит глубину промерзания грунта. Отмостка представляет собой полосу земли, которая покрыта изолирующим материалом. Основное назначение отмостки – препятствование проникновению влаги под фундамент;
5. проложить дренаж для осушения грунта.

Глубина траншеи, которую необходимо отрыть для закладки фундамента, зависит от целого ряда обстоятельств:

1. глубина промерзания грунта;
2. структура грунта;
3. наличие и уровень грунтовых вод;
4. предполагаемая расчетная нагрузка;
5. природно-климатические условия, определяющие глубину промерзания грунта.

Кроме качества грунта, необходимо знать глубину его промерзания. Глубина фундамента должна быть больше глубины промерзания грунта, которая для средней полосы составляет 80-100 см.

Глубина закладки фундамента зависит также от уровня грунтовых вод. При низком уровне грунтовых вод (больше глубины промерзания плюс 2 м) рекомендуется фундамент закладывать не менее полуметра. При более высоком уровне грунтовых вод (до 2 м глубины промерзания) рекомендуется фундамент закладывать на глубину промерзания и устанавливать его на подушку из песка и гравия.

Минимальное заглубление фундамента – 0,5 м для песчаных грунтов, для глинистых грунтов – 0,7 м. Минимальная толщина – 50 см из бутового камня, из бутобетона – 35 см.

Таблица для определения глубины закладки фундамента при малоэтажном строительстве:

Глубина промерзания грунта зависит от природно-климатической зоны, на территории которой строится дом. Поскольку территория России располагается в Северном полушарии, то на большей ее части наблюдается промерзание грунта зимой, хотя, естественно, она будет различной, например, в Архангельской и Саратовской областях.

Для каждой географической зоны существует нормативная глубина промерзания. Это такая глубина, на которой зимой отмечается температура 0°С, а для глинистых и суглинистых грунтов -1°С. В ходе многолетних наблюдений в местах, очищенных от снега, было установлено ее среднее значение. Оно было принято за точку отсчета. Глубина промерзания грунтов колеблется от 80 см на юге до 240 см на севере.

1. грунте – на 30%;
2. лагах – на 20% (лаги – это бревна или металлические балки, кладутся горизонтально и служат опорой для пола);
3. применить вертикальное армирование для связывания верхней и нижней поверхности фундамента;
4. балках – на 10%.

Близкие грунтовые воды и повышенная вследствие этого влажность относятся к основным факторам, влияющим на глубину промерзания грунта зимой. По законам физики, вода при замерзании увеличивается в объеме (примерно на 10%), что вызывает пучение слоев грунта в пределах глубины промерзания.

В результате происходят выталкивание фундамента зимой и противоположный процесс – затягивание – весной, что по периметру фундамента идет с различной интенсивностью, т.е. неравномерно. Подобные обстоятельства могут повлечь за собой деформацию фундамента и трещинообразование, а в последствии даже разрушение. Сила вспучивания настолько велика (приблизительно 120 кН на 1 кв.м.), что может приподнять практически любой дом, но неодинаково на разных участках. Единственный выход – грамотная закладка фундамента.

Иногда строители перестраховываются и закладывают фундамент (даже при незначительной глубине промерзания грунта) на глубину более 1 м. При этом подошва фундамента находится на слоях непромерзающего грунта. Это может быть оправдано при повышенной нагрузке (более 120 кН на погонный метр ленточного фундамента), когда строится кирпичный или каменный дом высотой 2-3 этажа.

При возведении стен из относительного легких строительных материалов (бруса, вспененного бетона и т.п.) нагрузка на каждый погонный метр не превышает 40-100 кН. Деформацию фундамента при пучении могут вызвать силы трения, действующие со стороны прилегающих слоев грунта. Помимо этого, если возведенная постройка достаточно легкая, несущая способность заглубленного фундамента используется только на 10-20%. Следовательно, 80-90% материалов и средств, которые будут вложены в работы нулевого цикла, тратятся нерационально, практически впустую.