От чего зависит глубина заложения столбчатого фундамента

Обновлено: 24.04.2024

Глубина заложения фундамента – это отметка, на которой находится его нижняя опорная плоскость относительно нулевого уровня грунта на стройплощадке. Это расчётная величина, значение которой зависит как от вида самого фундамента, так и от веса и конструкции дома, от климатических и геологических условий на участке строительства. Все эти факторы обязательно учитываются при проектировании, а расчёты должны выполнять опытные специалисты, особенно если речь идёт о крупных зданиях с высокими требованиями к их надёжности. Для возведения небольшого дома или хозяйственной постройки эту величину можно вычислить самостоятельно.

Расчёт по геологическим и климатическим данным

На какую глубину опустить фундамент, зависит в первую очередь от особенностей грунта и его поведения при подъёме грунтовых вод и зимнем промерзании. А это связано с климатическими показателями в регионе строительства, поэтому все эти факторы нужно учитывать в связке друг с другом.

Тип грунта

По правилам перед тем как рассчитать глубину фундамента, следует провести геолого-геодезические изыскания и определить тип грунта на участке застройки. На практике часто поступают проще, и получают уже готовые данные в местном архитектурном бюро или расспрашивают хозяев соседних участков, уже построивших на них дома.

Плотные грунты, которые необходимо изучить, находятся под слоем плодородной почвы, не способной быть надёжной основой для фундамента.

Такие грунты хорошо удерживают в себе воду, которая при замерзании расширяется и приводит к их неравномерному вспучиванию и выталкиванию фундамента вверх. Это всегда происходит при высоком стоянии грунтовых вод, которое может колебаться в зависимости от количества осадков. Поэтому подошва фундамента должна быть ниже этой отметки. Но даже если регион считается засушливым, а грунтовые воды залегают глубоко, основание на глинистых грунтах заглубляют не менее чем на 0,75-0,8 м.

Такие грунты, сложенные из частиц средней и крупной фракции, легко пропускают сквозь себя воду, не удерживая её и не вспучиваясь. Поэтому они служат надёжным основанием для фундамента, который при отсутствии большой нагрузки на него достаточно заглубить всего на полметра.

Если же грунт мелкопесчаный, пылеватый, при насыщении влагой он теряет устойчивость и «плывёт». Фундаменты в нем всегда заглубляют ниже отметки промерзания, величина которой зависит от климатических особенностей региона.

Крупнообломочный или хрящеватый грунт большей частью состоит из каменистых частиц (щебневых, галечниковых, гравийных). Они препятствуют его размыванию и вспучиванию из-за сжатия мёрзлой водой, что позволяет сильно не заглублять фундамент даже при высоком стоянии подземных вод.

Сложенное из прочных горных пород, такое основание является самым надёжным, так как оно не вспучивается, не проседает и не размывается. Строя загородный дом на таком грунте, не придётся думать, как определить глубину заложения фундамента – его можно ставить без заглубления, лишь удалив с участка рыхлый плодородный слой земли и выровняв его.

Отметка грунтовых вод

Глубину нахождения подземных вод всегда учитывают при строительстве домов на глинистой или песчаной пылеватой почве, особенно если их уровень находится близко к поверхности. Не брать её в расчёт можно только в том случае, если отметка их залегания расположена ниже того уровня, до которого грунт промерзает зимой, на 2 и более метров.

Если же водный горизонт находится выше, то фундамент на пучинистых грунтах необходимо заглублять ниже отметки их промерзания.

Уровень промерзания

Как уже ясно из сказанного, грунт, промерзающий в зимние месяцы, ведёт себя по-разному в зависимости от того, насколько он насыщен водой и способен удерживать её в себе. Супеси, глины, суглинки и мелкопесчаные грунты относятся к водонасыщаемым, они выталкивают фундамент, если его подошва находится в промерзающем слое. Поэтому на таких грунтах её закладывают ниже этого уровня.

Перед тем как рассчитать глубину заложения фундамента, необходимо узнать глубину промерзания почвы. Она зависит от географического положения точки строительства. Для её определения используют специально составленные изотермические карты, изолинии на которых проведены через крупные города.

Чтобы определить этот параметр точнее и скоррелировать с типом грунта, применяют эмпирическую формулу:

D – искомая глубина промерзания;

d – коэффициент корреляции по типу грунта;

Mt – модуль суммы месячных отрицательных температур за год.

Для справки!

Значения коэффициента d:

для хрящеватых обломочных грунтов – 0,34;
для крупнопесчаных и среднепесчаных – 0,3;
для пылеватых – 0,28;
для глин и суглинков – 0,23.

Приведём пример расчёта для дома, возводимого на мелкопесчаном грунте в Московской области. Из открытых источников узнаем, что в этом регионе отрицательная температура держится 4 месяца со средними показателями по каждому – 3,3; – 7,8; – 9,1 и – 9,8 градусов.

Сумма температур составляет 30, а коэффициент по типу грунта 0,28. Подставляем эти значения в формулу:

D = 0,28 х √30 = 1,53 м

Значит, глубина промерзания почвы в данной местности – 153 см, что почти совпадает с проходящей по ней изолинией на карте – 160 см.

Это важно!

Расчёт с учётом конструкции и эксплуатационных особенностей здания

Под постройками земля может промерзать больше или меньше, чем на открытых участках. Это зависит от того, отапливаются ли они в холодный период, имеют ли подвальные помещения, утеплённые перекрытия и отмостку.

Под домами сезонного использования без системы отопления грунт может промерзать на большую глубину, не имея защитного снегового покрова. Поэтому для её определения применяют повышающий коэффициент 1,1, на который умножают нормативное значение. В нашем примере она будет равна 1,53 х 1,1 = 1,68 м.

Зная, что такое глубина заложения фундамента, прибавляем к этому значению 0,1…0,2 м, и получаем искомую отметку.

Для отапливаемых зданий круглогодичного проживания применяют понижающий коэффициент, так как тепло внутри здания передаётся перекрытиям, стенам фундамента и грунту под ними, что не даёт ему промерзать на большую глубину.

Если вы строите дом с техническим полуподвалом, в котором зимой будет поддерживаться температура не менее 15 градусов, то нормативную глубину промерзания следует умножить на 0,5: 1,53 х 0,5 = 0,77 м. Это и будет минимальная глубина, на которой необходимо ставить фундамент.

Обратите внимание!

Глубина заложения в зависимости от типа фундамента

Если глубина заложения фундамента – это расстояние от его подошвы до горизонтальной отметки уровня земли, то нужно понимать, что считать подошвой. И какую отметку считать нулевой, если участок расположен на склоне. Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо разобраться в типах фундаментных конструкций и целесообразности их применения для разных грунтов.

Конструкции фундаментов

Жилые дома возводят на ленточном, плитном или свайном фундаменте, выбирая оптимальный вариант с учётом нагрузки на основание, типа грунта, уклона участка застройки и других данных.

Монолитный или сборный железобетонный ленточный фундамент – самый распространённый тип основания для ненасыщенных влагой и слабопучинистых грунтов. Обладает хорошей несущей способностью, подходит для зданий из кирпича и блоков.
Монолитная железобетонная плита – самый надёжный фундамент для тяжёлых зданий, возводимых на участках с пучинистыми грунтами. Плита равномерно распределяет нагрузку на слабое грунтовое основание, а при его подвижках «плавает» вместе с домом.
Свайный фундамент годится для любых грунтов, кроме скальных: длинные стальные или железобетонные опоры можно опустить на любую глубину, пронзив насквозь и водоносный слой, и промерзающий грунт, чтобы добраться до твёрдого и неподвижного пласта. Но ставить на него можно только сравнительно лёгкие дома – деревянные, каркасные, из ячеистых блоков.

В некоторых случаях для усиления конструкции используют комбинирование ленточного или плитного фундамента со свайным.

Форма подошвы у всех этих оснований разная, соответственно отличается и её площадь, и её взаимодействие с грунтом.

Хуже всего противостоит морозному пучению ленточный фундамент, имеющий большую длину и небольшую суммарную площадь. Давление грунта действует на него неравномерно, вызывая разрушения. Именно поэтому нужно знать, как посчитать глубину заложения фундамента в виде ленты, чтобы её подошва оказалась ниже уровня промерзания.

Плита имеет большую площадь и воспринимает давление грунта на себя более равномерно, к тому же оно уравновешивается такой же равномерно распределённой нагрузкой от здания. Поэтому её не заглубляют до уровня промерзания даже на пучинистых грунтах.

Опоры свайного фундамента объединены друг с другом монолитной железобетонной лентой или стальным ростверком. Его подошва точечная – это «пятки» свай, которые всегда находятся в плотных слоях грунта ниже уровня его промерзания. Такая конструкция позволяет строить дома на участках с большим уклоном без планировки грунта, что необходимо при устройстве плитного или ленточного основания.

Фундаменты мелкого и глубокого заложения

При строительстве частных домов малой этажности на расчётную глубину ниже уровня промерзания грунта фундаменты закладывают только в тех случаях, когда:

в проекте предусмотрен подвал или цокольный этаж;
дом имеет большие размеры и внушительный вес;
рядом находятся крупные здания, мощные фундаменты которых могут изменить свойства грунта;
участок строительства находится в сейсмоопасной зоне.

Если вы строите дом, имея в исходных данных хотя бы один из перечисленных факторов, не стоит самостоятельно решать, как найти глубину заложения фундамента – этим должны заниматься специалисты.

Заглубление ленточного и тем более плитного фундамента на большую глубину нецелесообразно, так как связано с огромными финансовыми затратами. В частном домостроении правильнее использовать свайные или мелкозаглубленные основания.

Для предотвращения деформации такого фундамента предпринимают специальные меры, устраняющие пучение грунта под домом.

Утепление стен фундамента во избежание проникновения холода под дом, для чего бетон заливают в несъёмную опалубку из экструдированного пенополистирола.
Утепление грунта под отмосткой, защищающее его от промерзания по всему периметру.
Устройство дренажных систем для отвода грунтовой воды и осадков от фундамента.

Коротко о главном

Глубину заложения фундамента нельзя назначить произвольно. Величина его заглубления в грунт зависит от множества факторов в совокупности. В первую очередь это тип грунта и его способность нести расчётную нагрузку. Эта способность может меняться в зависимости от насыщения грунтовыми водами и промерзания в зимний период. Также на глубину заложения влияют вес, конструктивные и эксплуатационные особенности дома. Но закладывать фундамент на расчётную глубину не всегда целесообразно. Часто более надёжным и экономически выгодным решением становится мелкозаглублённое основание. Однако решать это должны специалисты.

Срок службы любого сооружения – будь то дом, гараж, баня – во многом зависит от прочности основания. На него в свою очередь влияет особенности его конструкции, в частности величина заглубления в грунте и соответствие ее внешним условиям. Разберем, как грамотно выполнить расчет глубины заложения фундамента, что собой представляет данный параметр, на что влияет и от каких факторов зависит, какие существуют способы его определения и расчета, а также в чем заключаются особенности различных видов фундамента.

Глубина заложения фундамента – что это такое и на что влияет

При возведении любого сооружения важно правильно подобрать расстояние от поверхности до нижней точки соприкосновения основания с грунтом. В профессиональной строительной терминологии этот параметр называется глубина заложения фундамента. Ее величина не может быть постоянной, так как зависит от многих факторов и всегда индивидуальна в каждом конкретном случае.

При расчете данной характеристики, прежде всего, учитывается специфика самого строящегося объекта – его архитектура и конструкция, анализируется структура грунта, тип рельефа участка и климатические условия. От того, насколько правильно она будет рассчитана, будет зависеть качество постройки самого сооружения по следующим критериям:

Безаварийный срок службы здания.
Степень проникновения влаги в помещения, влажность воздуха в нем.
Целостность структуры стен и перекрытий.
Стойкость сооружения.
Микроклимат помещений.

Обратите внимание! Только на первый взгляд может показаться, что уровень заглубления основания – величина второстепенной важности и ее можно определять приблизительно. В действительности серьезные последствия для дома на неправильном основании будут ощутимы, уже после первой смены сезона – от колебания уровня грунтовых вод.

Факторы, определяющие глубину заложения основания

При возведении бетонных и железобетонных оснований учитывается 3 основных фактора:

Геологические условия.
Глубина промерзания почвы.
Особенности возводимой конструкции.

Разберем каждый аспект более детально.

Геологические условия

Уровень промерзания грунта – это, пожалуй, самое важное, от чего зависит глубина заложения фундамента. Однако прежде всего на строительном участке определяются две не менее важные характеристики почвы:

Отметка расположения несущего слоя грунта.
Уровень залегания почвенных вод.

В качестве несущей прослойки признается грунт, стойкость которого равна или превышает 150 кПа. При этом, согласно строительным правилам, фундамент должен погружаться в него хотя бы на 20 см. Общая же высота конструкции должна быть не менее 0,5 м.

Грунтовые воды на участке могут подниматься достаточно высоко – намного выше глубины промерзания. При этом строительные нормы обязывают делать закладку фундамента ниже этого значения. Таким образом, получается, что основание дома окажется в воде.

Чтобы исключить негативные последствия переувлажнения, бетонная конструкция гидроизолируется, по периметру с наружной части обустраивается дренажная система. Так как если подошва основания, заглубленного ниже уровня промерзания, защищена от выталкивания при сезонном пучении почвы, то боковые поверхности все равно могут подвергаться разрушающему воздействию этих сил.

Глубина промерзания почвы

Глубина заложения фундамента зависит от уровня промерзания грунта. Объясняется это прежде всего тем, что поверхностные слои почвы, в которых возводится основание дома, зачастую насыщенные влагой, при наступлении холодов расширяются в объеме. Причем величина увеличения может достигать 10 %. В результате поверхностный слой грунта начинает расширяться и при этом далеко не равномерно.

Если фундамент при этом будет находиться в таком слое, на него начнет воздействовать выталкивающая нагрузка. В большинстве случаев это приводит к образованию трещин, разрывов и деформации как самого основания, так и стен дома. Единственный способ избежать этого – заложить фундамент ниже уровня промерзания.

Справка! Глубина промерзания грунта, от которой зависит уровень заложения фундамента, во много зависит от климатических особенностей региона и свойств самого грунта. Чем более морозный климат и более влагонасыщенная почва, тем сильнее этот фактор и тем ниже должно осуществляться заглубление подошвы основания.

Особенности возводимой конструкции

Минимальная глубина заложения фундамента находится в прямой зависимости от следующих особенностей конструкции возводимого сооружения:

Подвала или цоколя.
Водо- или газопровода, электрокабелей и других подземных коммуникаций.
Отдельное основание под котел, бойлер и иное оборудование.
Тип и сила нагрузок, оказываемых на фундамент – масса стен, ветер, снеговые залежи и т. д.

Обратите внимание! Если грунт не обладает свойствами пучения или проявляет незначительную активность и уровень грунтовых вод находится достаточно глубоко, допускается возводить фундамент выше уровня промерзания. Например, если почва промерзает на 2 м, но не достигает водоносного слоя, то подошва основания может располагаться вдвое выше этой отметки – то есть на 1 м глубиной.

Способы определения и расчета

Согласно нормативам СНиП, для правильного определения глубины заложения фундамента в расчете должны учитываться следующие параметры:

Тип грунта.
Усредненная минусовая температура.
Технические особенности здания.
Уровень залегания подземных воды.

Прежде всего рассчитывается нормативный показатель глубины промерзания по следующей формуле:

д 0 – это поправочный коэффициент, зависящий от типа грунта,

√M_t – это корень квадратный из сложения всех минусовых ежемесячных температур за год.

В качестве примера рассмотрим:

Д_fn = 0,28х√(10,3 + 15,4 + 13,2 + 7,6 + 9,4 + 5,6) = 2,19 м.

0,28 – супесь и мелкий песок,

(10,3 + 15,4 + 13,2 + 7,6 + 9,4 + 5,6) – сумма абсолютного значения всех среднемесячных отрицательных температур в году в определенном регионе.

Далее необходимо определить расчетное значение показателя глубины заложения фундамента в соответствии с типом самого строения по следующей формуле:

Величина Д_fn уже рассчитана и равна – 2,19 м,

K_h – поправочный коэффициент, зависящий от типа помещения и температуры в нем.

Например, если дом отапливается, имеет в конструкции утепленный цоколь, но без подвального помещения, то K_h будет равен – 0,7. Исходя из этого получается:

Д_f = 0,7 х 2,19 = 1,53 м.

Рекомендация! На практике уровень расположения подошвы фундамента зависит не только от отметки промерзания грунта, но также глубины грунтовых вод и физических свойств почвы. Однако точно определить это можно только путем проведения геологических изыскательных работ. Поэтому когда нет возможности проведения подобных мероприятий его значение берут равным не менее расчетной величины – то есть Д_f.

Специфика различных видов фундамента

В частном строительстве домов, гаражей, бань и других сооружений применяется несколько основных типов фундамента, для каждого из которых существуют следующие особенности выбора глубины заложения:

Наиболее распространенный и экономически выгодный тип основания. Применяется преимущественно на слабо и вовсе не пучинистых типах грунта. При этом не рекомендуется для возведения на неоднородных и глинистых почвах, а также с повышенным насыщением влаги.

Существуют следующие разновидности ленточного фундамента:

Мелко заглубленный. Погружается на 50 см.
Средне заглубленный. Отметка погружения – 70-100 см.
Достаточно заглубленный. Уровень расположения подошвы – 120-150 см.

В районах холодного климата значение параметра может достигать 2 метров.

В условиях, когда необходимо возвести нетяжелое одноэтажное строение на относительно стабильном грунте, применяется столбчатый фундамент. По структуре он представляет собой вертикальные колонны, расположенные по периметру здания и в местах капитальных стен.

Видео описание

Видео о том, от чего зависит глубина заложения ленточного фундамента и как ее рассчитать:

Столбчатое основание не рекомендуется изготавливать на почвах с нестабильными характеристиками, в глине, а также для тяжелых сооружений. При этом подошва такой конструкции должна располагаться на уровне не менее 20-40 см ниже отместки промерзания почвы.

Монолитная железобетонная плита характеризуется максимальной стабильностью и прочностью. При незначительной глубине заложения данный фундамент имеет ширину, соответствующую габаритам самого строения – дома, бани или гаража.

Как правило, основание в виде монолитной плиты заглубляется не более чем на 0,2-0,5 м, при общей толщине, не превышающей 1-го метра. Фундамент данной модификации становится единой конструкцией с сооружением, благодаря чему защищает его от сил пучения грунта. Однако возведение такого основания достаточно трудоемкое и финансово затратное.

Совет! Если отметка промерзания грунта превышает 2,5 метра, целесообразно использовать фундамент в виде свай или монолитной плиты, а не ленточной модификации.

Видео описание

Видео-инструкция о правильном определении типа грунта и расчете фундамента:

Коротко о главном

Нижняя отметка заложения основания строения относительно поверхности – важнейшая строительная величина. Ее правильный расчет позволяет повысить срок службы сооружения, обеспечить прочность стен и перекрытий, улучшить микроклимат помещения, снизить степень насыщения влагой конструкций и задать общую стойкость здания.

На величину глубины заложения в первую очередь влияют следующие факторы:

Геологические условия участка.
Отметка промерзания грунта.
Специфика конструкции возводимого сооружения.

Для расчета глубины заложения фундамента под дом, баню, гараж или иное сооружение применяются специальные формулы, учитывающие тип грунта, среднюю температуру, особенности здания и уровень подземных вод. Наиболее распространены в частном строительстве ленточный, столбчатый и плитный фундамент. Каждый из них имеет свои особенности возведения и сферу применения.

Столбчатый фундамент очень похож на свайный фундамент и представляет собой систему столбов, установленных в наиболее нагруженных точках - местах схождения стен, а также на углах строения. Возможна установка столбов под тяжёлыми внутренними стенами или в других местах с большим сосредоточением нагрузки. Для такого типа фундамента обязательно нужно устраивать армированный пояс - ростверк (рандбалки, обвязочные балки), позволяющий минимизировать вероятность опрокидывания или горизонтального смещения фундамента. Кроме того ростверк распределяет нагрузку на всю систему столбов и повышает устойчивость конструкции в целом.

В последнее время всё чаще используют монолитный железобетонный фундамент и не только для устройства фундаментных плит, но и в случае столбчатого фундамента.

Критерии выбора столбчатого фундамента

Рассмотрим ситуации, когда предпочтительнее использовать именно столбчатый фундамент, а не ленточный, свайный или плитный.

1. Стоимость и трудозатраты

Стоимость столбчатого фундамента как правило укладывается в промежуток 15-18% отобщей стоимости дома, тогда как для остальных типов фундамента стоимость может доходить до 30%. В пользу столбчатой конструкции можно привести также расход материалов и трудозатрат, которые в 1,5-2 раза меньше, чем при возведении ленточного фундамента.

2. Несущая способность

Еще одним плюсом столбчатого фундамента, считается лучшая работа грунта основания под отдельными опорами, нежели под ленточным фундаментом. Следствием этого является меньшая осадка столбчатого фундамента при равном давлении на все опоры, что даёт возможность увеличить нагрузку на столбчатый фундамент до 25% и тем самым уменьшить общую площадь фундамента.

Противопоказания для столбчатого фундамента

Для использования столбчатого фундамента существуют некоторые неблагоприятные условия, при которых рекомендуется применять другой тип фундамента:

грунты, подвижные в горизонтальной плоскости или в слабые грунты, так они недостаточно устойчивы к возможному опрокидыванию столбчатого фундамента. Для нейтрализации этих негативных факторов необходимо использовать мощные ростверки, что приведёт к увеличению стоимости фундамента и сведёт на нет все выгоды его использования;
слабонесущие грунты (просадочные породы, торф, насыщенные водой глинистые грунты и т.д.);
конструкция дома с массивными и тяжёлыми стенами (типовые железобетонные блоки и плиты, или же кирпичные стены толщиной от 51 см.);
необходимость обустройства подвала. В случае ленточного фундамента, подвал организуется сам собой, а при использовании столбчатого фундамента необходимо позаботится о заполнение расстояний между столбами стенкой (забиркой), а это трудоёмкий и сложный процесс;
высокий перепад высот (более 2-х метров) также является препятствием для эффективного использования столбчатого фундамента.

Глубина заложения столбчатого фундамента

При расчёте глубины заложения фундамента следует обратить внимание на некоторые моменты:

Средняя глубина промерзания грунта в вашей местности, так как лучше всего заложить столбчатый фундамент ниже этой глубины, что уменьшит действующие силы деформации;
Состав и вид грунта: подвижный и неподвижный грунт, песчаный или глинистый. Самый лучший грунт это песок — так как он не скапливает в себе влагу (вода проходит через песчаные слои очень быстро), а также он обладает наилучшей несущей способностью;
Торфяной или илистый грунт не подходит для строительства, необходимо частично или полностью заменить его на песчаный;
При наличии высокого уровня грунтовых вод обязательно нужно устраивать дренаж и делать гидроизоляцию;
Необходимо учитывать вес будущего строения, массу опор самого фундамента, а также приблизительную нагрузку, создаваемую проживающими людьми, мебелью и т.п.

Мы всегда рекомендуем на этапе проектирования обратиться к опытному специалисту, обладающему всеми необходимыми сведениями для проведения точных расчётов. Он сможет правильно выбрать оптимальный тип фундамента и рассчитать необходимую глубину его заложения без лишних запасов по глубине. Это часто позволяет сократить бюджет строительства без ущерба для безопасности и качества дома.

Противодействие морозному пучению

Наибольшую опасность в малоэтажном строительстве приносят силы морозного пучения. Выше мы уже указали, что нужно закладывать фундамент ниже уровня промерзания земли в зимнее время, а на пучинистых грунтах это особенно важно. Однако в небольших или лёгких сооружениях (как, например, дома из SIP-панелей), нагрузки на фундамент не хватает для сопротивления силам пучения, в результате чего могут происходить различные виды деформаций. Поэтому в домах без подвалов лучшим решением будет незаглубленный или малозаглубленный фундамент. Поясним разницу.

Малозаглубленный фундамент

Фундамент с коэффициентом заложения 0,5-0,7 от глубины нормативного промерзания называется малозаглубленным. К примеру, норматив промерзания составляет 1,4 м. В таком случае расчётная глубина такого фундамента составит 1,4 х 0,5 = 0,7 м.

Незаглубленный столбчатый фундамент

Незаглубленный фундамент укладывается на глубину в среднем 40-50 см., что в большинстве случаев составляет треть или половину глубины промерзания земли.

В местности с большой глубиной промерзания и с пучинистыми грунтами, наиболее эффективными являются анкерные сборные столбчатые или же монолитные фундаменты. Такие фундаменты мало подвержены силам морозного пучения, которые воздействуют на боковые грани фундамента, за счёт небольшого поперечного сечения. Если материалом фундамента является кирпич, камень или мелкие блоки, то такой фундамент необходимо сужать к верху, что позволит уменьшить расход строительного материала, а также равномерно разнести нагрузку от стен.

Дополнительно, для минимизации действия сил морозного пучения, фундамент покрывают материалом, уменьшающим трение – битумной мастикой, эпоксидной смолой, полимерной плёнкой. Кроме того полезно утеплить поверхность грунта рядом с фундаментом.

Варианты столбчатого фундамента

Рассмотрим более конкретно материалы, которые используют для возведения фундамента, в зависимости от конструкции здания (наиболее важными факторами считаются масса и этажность):

Каменный фундамент — исполняют из камня-плитняка или бута среднего размера. Лучше всего подбирать камни одинакового размера, и более плоские.
Кирпичный фундамент — желательно использовать кирпич чёрного цвета (сильно обожжённый красный кирпич), лучше железняк. Плохо обожжённый кирпич подвержен быстрому разрушению в грунте.
Бетонный фундамент — материалом для изготовления такого фундамента служит бетон марок В25-В15;
Железобетонный монолитный — обладает одним из самых долгих сроков службы (до 150 лет).
Сборный фундамент из готовых конструкций — столбы такого фундамента изготавливаются отдельно и монтируются с помощью металлической или асбестоцементной трубы, которую заполняют бетонной смесью.

Сечение столбов

В зависимости от материалов рекомендуется различное сечение фундаментных столбов:

бут, бутобетон и бетон – 40 см. по каждой стороне;
кирпичная кладка, выложенная выше уровня земли – 38 см., а с использованием перевязки с забиркой (забирка — устройство стены между столбами фундамента например, для организации подвала) – 25 см.;
кладка из камня – 60 см.

Устройство ростверка для столбчатого фундамента

В среднем, за расстояние между соседними столбами выбирают 1,5-2,5 м, хотя оно может быть и увеличено в зависимости от грунта и веса дома. Для наиболее распространённого среднего значения в 1,5-2,5 м. ростверк можно выполнить в виде обычной армированной перемычки. Однако при этом нужно учитывать, что если вы хотите пристроить веранду, террасу или крыльцо, то они должны быть установлены на отдельном фундаменте. Другими словами, должно быть разделение этих фундаментов с помощью деформационного шва. Такое ограничение связано с разной нагрузкой, оказываемой стенами дома и пристраиваемыми конструкциями.

Если столбы фундамента установлены на расстояние больше 2-3 метров, то ростверк требует более мощного укрепления, с помощью так называемой рандбалки. Рандбалка представляет собой сборную или монолитную железобетонную балку. Также в её основе может быть металлический профиль, швеллер или двутавр.

На рисунке показан пример устройства столбчатого фундамента м ростверком из типовых сборных элементов:

Глубина заложения фундамента – что это такое и на что влияет

Безаварийный срок службы здания.
Степень проникновения влаги в помещения, влажность воздуха в нем.
Целостность структуры стен и перекрытий.
Стойкость сооружения.
Микроклимат помещений.

Факторы, определяющие глубину заложения основания

При возведении бетонных и железобетонных оснований учитывается 3 основных фактора:

Геологические условия.
Глубина промерзания почвы.
Особенности возводимой конструкции.

Разберем каждый аспект более детально.

Геологические условия

Отметка расположения несущего слоя грунта.
Уровень залегания почвенных вод.

Глубина промерзания почвы

Справка!

Особенности возводимой конструкции

Подвала или цоколя.
Водо- или газопровода, электрокабелей и других подземных коммуникаций.
Отдельное основание под котел, бойлер и иное оборудование.
Тип и сила нагрузок, оказываемых на фундамент – масса стен, ветер, снеговые залежи и т. д.

Способы определения и расчета

Тип грунта.
Усредненная минусовая температура.
Технические особенности здания.
Уровень залегания подземных воды.

Прежде всего рассчитывается нормативный показатель глубины промерзания по следующей формуле:

Д _fn = д 0 √M _t

д 0 – это поправочный коэффициент, зависящий от типа грунта,

√M _t – это корень квадратный из сложения всех минусовых ежемесячных температур за год.

В качестве примера рассмотрим:

Д _fn = 0,28х√(10,3 + 15,4 + 13,2 + 7,6 + 9,4 + 5,6) = 2,19 м .

0,28 – супесь и мелкий песок,

Величина Д _fn уже рассчитана и равна – 2,19 м ,

K _h – поправочный коэффициент, зависящий от типа помещения и температуры в нем.

Например, если дом отапливается, имеет в конструкции утепленный цоколь, но без подвального помещения, то K _h будет равен – 0,7 . Исходя из этого получается:

Д _f = 0,7 х 2,19 = 1,53 м .

Рекомендация! _f

Специфика различных видов фундамента

Существуют следующие разновидности ленточного фундамента:

Мелко заглубленный. Погружается на 50 см.
Средне заглубленный. Отметка погружения – 70-100 см.
Достаточно заглубленный. Уровень расположения подошвы – 120-150 см.

В районах холодного климата значение параметра может достигать 2 метров.

Совет!

Коротко о главном

На величину глубины заложения в первую очередь влияют следующие факторы:

Геологические условия участка.
Отметка промерзания грунта.
Специфика конструкции возводимого сооружения.

При строительных работах не обойтись без закладки фундаментов. Они принимают на себя вес всей конструкции и распределяют равномерно по поверхности земли.

Фундаментная основа создает защиту от проникания влаги в жилище, гарантирует теплоизоляцию, надежность и износостойкость постройке.

При разработке проекта следует подбирать наиболее подходящий фундамент, который зависит от глубины закладки. Что такое ГЗФ, от чего зависит и как рассчитать этот показатель для одно-, двухэтажного дома — читайте далее.

Глубина заложения фундамента — что это такое?

Одним из первейших показателей при разработке проекта любого дома является глубина заложения фундамента (ГЗФ). Это показатель, который определяет нижнюю опорную плоскость в отношении к 0-му уровню почвы на строительном участке. Данная величина зависит от многих составляющих моментов:

материалов и типа фундамента;
габаритов здания, его типа и веса;
этажности;
рельефа, геологических причин (состава грунта на разных глубинах) и промерзаний земель;
климатических нюансов (среднее количество осадков и температурный диапазон).

На заметку. От правильных вычислений ГЗФ в дальнейшем будет зависеть не только срок эксплуатации конкретного дома, но и его устойчивость, полноценность стен, комфортный «климат».

При строительстве больших домов ГЗФ рассчитывают только профессионалы, но при возведении небольшого сооружения можно данное значение вычислить самостоятельно.

Минимальная и максимальная ГЗФ под дом

До начала подсчетов выясняют:

тип, составы почв на месте строительных работ;
характер грунта на разных глубинах;
параметры глубины вымерзания;
место нахождения возможных вод под землей.

Выбирают тип фундамента и ГЗФ, учитывая особенности дома, его веса, подземных коммуникаций и возможные цокольные этажи.

Важно! Заглубление основания в землю не может быть менее 0,5 м на любой почве, кроме скалистого грунта. Эта величина считается стандартной.

Правильная ГЗФ должна быть ниже глубины промерзания земли на 25-35 см и на 45-60 см выше, прохождения подземных вод. Обязательно определяют, какой грунт на участке строительных работ, чтобы установить, на какую глубину он может промерзать. В одном и том же климатическом районе разные грунты способны промерзать на разную глубину.

Например, в Московской области:

суглинок и глина – до 1,35 м;
мелкие пески – на 1,65 м;
гравий, крупные пески – до 1,75-1,77 м;
плотные почвы – на 2 м.

Все они дают различную степень пучения грунта, а это необходимо учитывать при установлении глубины фундамента.

Важно! Промерзание опасно так, как воды в грунте начинают обращаться в лед и расширяться. Возникающие «шевеления» могут разрушительно сказаться на основании и всей конструкции, серьезно деформируя их.

Глубина промерзания учитывается при закладке ленточного или столбчатого оснований. Плитный вариант укладывают выше точки промерзаний, а сваи – применяют с более глубоким погружением (их расчет ведут от несущей возможности).

Чтобы установить тип грунта, вызывают геодезистов, или уточняют у живущих рядом, собственников домов, или самостоятельно выкапывают ямы точечно (по намеченным размерам дома в углах и в середине) на глубину до 2 м, и делают «скрин» почв.

По способу заглубления выделяют три фундаментных типа:

Без заглубления в землю

Этот вариант практически исключает земельные работы (глубина залегания не более 20-30 см), прост в монтаже и наименее затратен. Незаглубленный фундамент (НФ) в виде плиты или ленты подойдет для легких маленьких и средних домов из дерева (бань, хозяйственных строений), бруса, ячеистых бетонов (без подвалов).

Без расчетов возводить НФ можно на крепком скальном или крупнообломочном грунте, другие варианты требуют технологию расчета.

Обратите внимание! НФ не подходит для кирпичных домов, так как кирпич чувствителен к деформациям, при небольших смещениях основания дает трещины. Этот тип не используют для многоэтажных зданий – несущая способность НФ ограничена.

Из видео узнаете, что такое проект на плитный фундамент мелкого заложения:

Мелкозаглубленный

Этот вариант целесообразно использовать при стройке на малопучинистых, прочных грунтах, при высоком уровне подземных вод, но не более 1 м до поверхности. Он актуален при возведении домов без подвалов и цоколей. Мелкозаглубленный фундамент (МФ) не требует рытья глубокий ям, это существенно сокращает время работ. Наименьшее заглубление укладки ленточного МФ на непучинистых землях при глубине промерзания:

менее 3-х метров – 0,5 м;
до 3-х метров – 0,75 м;
больше 3-х метров – 1 м.

Чтобы максимально сократить возможные деформации от морозного пучения следует позаботиться о дренажной системе. Затем в траншеи необходимо предварительно заложить и утрамбовать «подушку» из песка (30-50 см), а на заключительном моменте сборки фундамента, положить гидроизоляцию и утепление.

МФ из плит в современном и популярном шведском способе (с утеплением) уже совмещает утепление полов и наличие некоторых коммуникаций. При возведении основания используют пенополистироловую опалубку, которая далее будет выполнять утепляющую роль.

Что такое мелкозаглубленный ленточный фундамент и как его сделать своими руками, узнайте из видео ниже:

Вариант с глубоким залеганием

Фундамент глубокого заложения (ФГЗ) производит максимальное давление на грунт, на большой глубине он не промерзает и не подвержен пучению. Более углубленные слои почвы обладают повышенной плотностью и стойкостью, что дает возможность данному фундаменту легко держать очень тяжелые конструкции – из кирпича или железобетона.

ФГЗ дорогостоящий, требует много времени для возведения. Его применяют:

на пучинистых землях;
при стройке на сложных рельефах и смешанных грунтах;
при устройстве в домах подвалов – ленточный фундамент одновременно становится и стенками цокольного этажа, или служебных отделений.

Данный ленточный вариант желательно возводить на почвах, где глубина промерзания достигает 2,5 м (не более), а граница грунтовых вод меньше. Он менее затратный в сравнении с плитным видом (по материалам и времени возведения), и отличается хорошими несущими способностями.

Фундаментная основа из монолитной плиты с толщиной не менее 0,5 м заглубляется в землю обязательно ниже глубины вымерзания. Она незаменима при стройке громоздких зданий на грунтах слабой плотности или насыпных, при максимальном уровне подземных вод. Этот вариант с прекрасными несущими способностями.

При закладке ФГЗ более 2,5 м выбирают сваи – у них несущая способность максимальна, а стоимость и расход материалов выгодно сокращаются.

Видео о том, что такое ленточный фундамент заглубленного типа и как его заложить:

Определение по СНиП

Согласно СНиП 2.02.01-83, ГЗФ принимается с учетом:

рельефа и геологии почвы;
глубины (зимнего) промерзания;
предназначения и габаритов постройки.

Значение глубины промерзания по нормативам для зон, где промерзание не более 2,5 м, высчитывают по формуле (п.2.26-2.27). Для расчетной глубины сезонного вымерзания так же есть формула (п.2.28). ГЗФ зданий с отоплением находят по таблице (п.2.29) – для наружных и внутренних фундаментов.

На заметку. Если по каким-либо причинам нельзя провести геологическое оценивание участка, то строители применяют СНИП.

Расчет величины залегания

Зная, какая почва на строительной точке, руководствуются таблицей промерзания грунта в РФ, находят нужный населенный пункт и тип почвы – на пересечении будет соответствующий результат промерзания. Если в таблице нужного населенного пункта нет, то расчет делают сами.

Пример по Московской обл.:

Определяют по нормативу глубину промерзания (м):

По таблице находят d0 в зависимости от типа почвы – чем она плотнее, тем больше показатель. Например, мелкие пески – 0,28.
Второй показатель Мt – средняя отрицательная температура за зимний сезон. В Москве он равен 22,9.

dfn = 0,28 x √ 22,9 = 1,34 м

Затем, находят расчетную глубину промерзания:

d_f=k_hd_fn, где первый показатель коэффициент берется из таб. 1 (п. 2.28 СНИП), он зависит от типа дома и его средней температуры за сутки внутри. Например, если среднесуточная температура будет не выше 5-6 0 С, а пол уложен на грунт, то кофф. кh равен 0,8.

df = 0,8 х 1,34 = 1,072 м

Влияющие факторы

Глубина вымерзания грунта, от которого зависит ГЗФ, в свою очередь зависит от климатических особенностей региона и состава почв. Чем больше почва насыщена влагой и суровее морозы, тем ниже глубина вымерзания, а значит, углублять подошву основания фундамента нужно на большую глубину.

Этажность

В зависимости от типа здания (дом, баня, гараж или подсобное помещение, одно- или многоэтажная конструкция) для расчета ГЗФ используют специальные формулы, таблицы (№ 6) СНИП с учетом всех необходимых (выше перечисленных) показателей.

По статистике погонный метр малоэтажных домов дает нагрузку 4-10 тонн (1-но этажные) и до 15-20 тонн (2х этажные коттеджи). Возможное вспучивание дает «ощутимое» движение, которое вызывает деформации строений. Для расчетов деформации используют нормативные таблицы СНИП, неровный подъем фундаментной ленты допускается, но он должен быть меньше предельных показателей.

Материал постройки

Используемый материал при строительстве зданий это важный показатель. Не для кого, не секрет, что деревянный дом будет передавать нагрузки на фундамент значительно меньшие, по сравнению с кирпичными или железобетонными конструкциями.

для сооружений из бруса, лесоматериала – на глубину до 3-5 м;
для каменных и кирпичных домов – до 7-10 м.

Можно использовать типовой проект, при условии привязки к конкретному грунту, месту и климату. Но это всегда определенные риски.

На заметку. Строительные эксперты говорят о том, что не целесообразно возводить утяжеленное основание при строительстве дома из пеноблоков – этот материал легче кирпича, камня и железобетонных конструкций.

Если грунтовые воды находятся на достаточной глубине (до 3 м), для строения из пеноблоков следует выбирать мелкозаглубленный фундамент, например, ленточный. Глубины траншеи для данного варианта будет достаточно в 0,5 м – работы сможет выполнить один человек.

Уместна для пеноблоков монолитная плита на всех почвах, кроме глины – его закладку проводят на глубине от 0,6 м. А столбчатый вариант выбирают на слабых грунтах или пучинистых почвах с большим промерзанием грунта от 1,5 м. Железобетонные столбы нужно ставить по углам и под несущими стенами. Глубина установки столбов не может быть менее 1 м.
Подробнее о заглублении фундамента под дом из пеноблока, читайте здесь.

Заключение

ГЗФ важный показатель при строительстве долговечного фундамента и постройки целиком. При грамотных расчетах фундаментное основание гарантирует максимальную устойчивость зданию, сведя к минимуму возможные деформации, это обеспечит долгий срок эксплуатации на десятилетия.

Читайте также: