Расстояние от спланированной поверхности грунта до уровня подошвы фундамента называется

Обновлено: 24.04.2024

Если грунт не удовлетворяет предъявляемым требованиям, то устраивают искусственное основание путем упрочнения или заменой слабого грунта более прочным. Способы упрочнения:

Уплотнение – пневматическими трамбовками или трамбовочными плитами массой 2-4 тонны. Применяется, если грунты недостаточно плотные и при насыпных грунтах. Если грунты песчаные или пылеватые, то применяются вибраторы.

Силикатизация – для закрепления лёссовых грунтов, песков, плывунов. Используют растворы жидкого стекла и хлористого кальция.

Цементация – путем нагнетания в грунт по трубам жидкого цементного раствора или молока. Применяется для укрепления гравелистых, крупных и среднезернистых песков.

Обжиг – путем сжигания термических продуктов. Укрепление лёссовых просадочных грунтов.

1.3.1 Понятие о фундаментах. Требования к ним. Элементы фундаментов. Глубина заложения фундаментов

1.3.2 Классификация фундаментов

1.3.3 Конструктивные решения фундаментов

1.3.4 Отмостка, техподполье, подвалы, приямки

1.3.5 Защита подземной части здания от грунтовых вод и сырости

Фундамент- конструктивная часть здания, расположенная ниже уровня земли и воспринимающая нагрузку от здания передавая её основанию.

Элементы фундамента:

1 – отметка глубины заложения фундамента;

2 – отметка уровня грунтовых вод;

3 – планировочная отметка;

4 – отметка уровня пола первого этажа;

b – ширина подошвы фундамента. Определяется по расчёту и зависит от несущей способности грунта и нагрузки;

h_ф - глубина заложения фундамента - расстояние от спланированной поверхности грунта до подошвы фундамента.

Глубина заложения фундамента зависит от факторов:

1. Глубина заложения грунта, способного служить основанием, не менее 0,5 м от уровня спланированной поверхности для бесподвальных зданий или от уровня пола подвала, если здание с подвалом. h>0,5 м

2. От конструктивного решения подземной части здания.

3. В пучинистых грунтах глубина заложения зависит от глубины промерзания и назначается на 200 мм больше глубины промерзания грунта.

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 зимних температур за последние 5-10 лет можно узнать в местном метеобюро и выбрать самый холодный год. Найти их можно и в интернете, введя в поиск запрос по ближайшему городу.

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.

Видео описание

Это видео даёт наглядное представление о взаимосвязи между типом грунта и его промерзанием:

Это важно! Уровень промерзания грунта не равен глубине заложения фундамента. Она должна быть ниже этого уровня на 15-20 см.

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! Заглубление основания дома на любом грунте, кроме скалистого, не может быть меньше полуметра.

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.

Видео описание

В этом видеоролике доступно рассказывается обо всех типах фундаментов:

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.

Видео описание

Посмотрите видеоролик, в котором объясняется принцип устройства мелкозаглублённых фундаментов:

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.

Фундаменты мелкого заложения – самое распространенное основание для частного дома. Его преимуществами помимо сниженных затрат на изготовление являются сокращение сроков возведения и возможность устройства на сложных грунтах – песчаных, пучинистых, мерзлых и т.п. От обычного фундамента мелкозаглубленный отличается только глубиной погружения в грунт – его подошва не опускается ниже уровня промерзания, а общая высота не превышает 200 см.

МЗФ в малоэтажном строительстве

Большинство загородных коттеджей и дачных домов – это одно- или двухэтажные строения, обладающие сравнительно небольшим весом. А большая часть отдаваемых под застройку земель отличается сложным составом грунта. Особенно трудным считается строительство на насыщенных влагой пучинистых грунтах. Зимой они неравномерно увеличиваются в объеме из-за замерзающей воды и давят на подошву и стенки основания, разрушая его.

Выталкивающую силу грунта можно уравновесить соответствующей нагрузкой на фундамент, но для этого здание должно быть достаточно тяжелым, а частный дом таким не является. Другим решением проблемы может стать заглубление подошвы фундамента на такую глубину, на которой земля не промерзает, но в этом случае основание получится чрезмерно мощным и неоправданно дорогим, а большая площадь его стен будет подвергаться сильному боковому давлению.

Поэтому оптимальное решение – это мелкозаглубленный ленточный фундамент для дома. Боковые нагрузки на него практически не влияют, и если правильно выполнить расчет по нагрузкам и подумать над утеплением основания, оно будет надежно выполнять свои функции. При этом снизятся финансовые, материальные, временные и физические затраты на его возведение.

Подобными расчетами должны заниматься специалисты, особенно если речь идет о загородном доме для постоянного проживания, и отражать их в проекте. Но в деревнях и на садовых участках строительство обычно ведется без проекта. В таких случаях следует использовать хотя бы онлайн-калькулятор МЗЛФ.

Глубина заложения – это расстояние от подошвы фундамента до уровня земли, она обычно составляет не более 50-60 см. При этом толщина подушки из песка и гравия под подошвой не учитывается. А высота фундамента – это расстояние от подошвы до обреза, верхней горизонтальной плоскости, принимающей на себя нагрузку от здания.

Фундаменты мелкого заложения – это универсальное основание для частных домов малой этажности и других построек из дерева, легких бетонных блоков, каркасных и модульных строений. Он не подходит для многоэтажного строительства и имеет ограничения для зданий из кирпича, камня, тяжелого бетона. Возможность его применения зависит от толщины таких стен и высоты постройки, с увеличением которых увеличивается и нагрузка на основание и грунт.

Такое основание должно жестко и качественно армироваться, чтобы образовалась прочная конструкция, которая при пучении грунта будет не деформироваться, а равномерно перемещаться вместе со стоящим на ней домом.

Виды и технологии возведения МЗФ

По виду материала фундаменты бывают:

бетонными;
железобетонными;
бутобетонными.

По способу заложения:

монолитными;
сборными из готовых блоков;
сборно-монолитными с заливкой бетона в промежутки между блоками.

По конструкции мелкозаглубленный фундамент для малоэтажных домов бывает плитным или ленточным, а для легких построек типа беседок, террас, хозблоков и легких каркасных домов допускается использование столбчатых оснований.

Ленточный

Это самый распространенный тип оснований, отличающийся быстрым возведением, простотой сооружения и наименьшей стоимостью. Он чаще всего изготавливается из армированного бетона или бутобетона. Второй вариант более трудоемкий, так как требует послойной укладки камней в опалубку с заливкой их раствором и армирования верхнего слоя для увеличения прочности.

В сечении мелкозаглубленная лента может быть прямоугольной, трапециевидной, Т-образной.

Чтобы получить надежное основание, успешно противостоящее подвижкам грунта и не деформирующееся под весом дома, необходимо последовательно выполнять все требования технологии его возведения.

Территорию строительства очищают, снимают верхний слой грунта. Он очень рыхлый, с большим количеством органики, поэтому не может служить основанием для фундамента. Дно подготовленной площадки выравнивают.

Размечают внутренние и внешние углы с учетом ширины фундамента по подошве. Если грунт осыпающийся, разметку делают шире на толщину опалубки, чтобы иметь возможность установить её в траншею.

Траншею под мелкозаглубленный фундамент для дома копают вручную или с помощью техники. Её глубина выбирается с учетом толщины подушки. Дно траншеи трамбуется.

Задача песчано-гравийной подушки помимо выравнивания дна траншеи заключается в том, чтобы заместить собой водонасыщаемый пучинистый грунт. Она будет отводить из-под подошвы лишнюю воду и принимать на себя давление нижерасположенных слоев грунта.

Состав и высота подушки определяются на основании анализа почвы и высоты стояния грунтовых вод. Как правило, сначала на дно засыпают крупнозернистый песок слоем не менее 15 см в утрамбованном состоянии. Трамбуют его послойно, проливая водой. Затем идет слой мелкого гравия или щебня примерно той же толщины, который тоже трамбуется.

Опалубка может устанавливаться на подушку или на грунт по краям траншеи. В любом случае уровень её верхнего среза должен соответствовать высоте фундамента, его обрезу. Чтобы ленточный фундамент мелкого заложения имел ровные и гладкие стены, опалубку собирают из цельных щитов или точно подогнанных досок без щелей между ними.

Внутренние стенки опалубки закрывают пленкой или обмазывают отработанным маслом для лучшего отлипания при демонтаже.

Каркас должен состоять минимум из двух поясов прутьев сечением не менее 10 мм, соединенных вертикальными стержнями. Все стыки соединяются вязальной проволокой. В траншее его устанавливают на подставки из кирпича или камня, чтобы он не касался дна.

Обратите внимание! Габариты каркаса рассчитываются таким образом, чтобы он со всех сторон был окружен бетоном толщиной минимум 5 см.

Видео описание

Пример изготовления и установки армирующего каркаса показан в видео:

Чтобы ленточный фундамент мелкого заглубления не расслаивался и не имел непрочных «холодных» стыков, заливать его необходимо в один прием, используя качественный бетон марки 200 или 300. Опалубку перед заливкой смачивают водой и заливают в неё раствор слоями по 15-20 см. Слой уплотняют штыкованием, затем заливают следующий.

Закончив работу, обрез фундамента выравнивают по краю опалубки и оставляют бетон сохнуть, периодически обрызгивая поверхность водой и накрывая пленкой. Опалубку снимают через 2-3 недели, строительные работы начинают через месяц после заливки.

Свайно-ленточный

Конструкции фундаментов мелкого заложения, усиленные сваями, нельзя отнести к МЗФ, это скорее комбинированный вариант, применяемый на сложных грунтах. От обычного ленточного они отличаются тем, что в подготовленной траншее по углам, на пересечениях и между ними с равным шагом пробуриваются отверстия до прочных непромерзающих слоев грунта.

В каждую лунку опускают каркас из сваренных арматурных прутков, который должен выступать над поверхностью для связки с горизонтальным каркасом ленты. Можно усилить стенки отверстий несъемной опалубкой из асбоцементных труб.

На дно скважин сначала засыпают щебень, затем заливают их бетоном. Далее работы ведутся по уже описанной технологии, но арматурный пояс обязательно соединяется в единую конструкцию с каркасом свай.

Видео описание

В этом видеоролике показано устройство мелкозаглубленного фундамента со сваями и заливкой внутреннего пространства ленты:

Плитный

Основание в виде монолитной плиты обходится дороже, но оно является более надежным. Такой фундамент часто называют плавающим и сравнивают с плотом, который всей плоскостью повторяет движение волн.

Работу по его устройству также начинают с очистки строительной площадки, снятия рыхлого слоя грунта, выполнения разметки по внешним углам и отрывки котлована на глубину заложения плиты. Если УГВ высокий, то по наружному периметру выкапывают и оборудуют дренажные траншеи для отвода воды.

Затем дно котлована выстилается подушкой из песка и щебня с трамбовкой. На подушке расстилают гидроизоляционный материал с проклейкой стыков, поверх которого укладывают плотные теплоизоляционные плиты из экструдированного пенополистирола. Такая подложка защищает фундаменты неглубокого заложения от воды и промерзания.

После установки опалубки по периметру будущей плиты в ней монтируют стальной каркас из двух решеток, сделанных из арматурных стержней. И заливают эту конструкцию бетоном с обязательным уплотнением глубинным вибратором.

Столбчатый

Столбчатый вид оснований, особенно с небольшим заглублением, является самым ненадежным, поэтому не используется при строительстве ответственных конструкций. Но вполне пригоден как фундамент для сараев, беседок и других небольших легких построек.

Для его сооружения по периметру размеченной ленты выкапывают лунки, ограждают их опалубкой, монтируют в каждую каркас и заливают бетоном. Как вариант, бетонной делают только подземную часть столбов, а верхнюю выкладывают из кирпича или мелких блоков.

Между собой столбы связывают ростверком, который является основанием для возведения стен.

Утепление МЗФ

Мелкозаглубленный ленточный и плитный фундамент будет меньше подвергаться воздействию сил морозного пучения, если его утеплить, тем самым предотвратив промерзание грунта непосредственно под домом.

При заливке плиты теплоизоляционные плиты желательно укладывать не только под её площадь, но и под всю ширину отмостки, и также облицевать им боковые стенки по всему периметру.

По тому же принципу утепляют и мелкозаглубленный ленточный фундамент для дома из бруса или других материалов. При этом часто допускают ошибку, укладывая утеплитель непосредственно под отмостку. Более правильным и эффективным решением является другая схема, когда вокруг фундаментной ленты откапывают траншею до её подошвы шириной 60 см, выстилают её дно ЭППС толщиной 5 см, такие же плиты наклеивают на внешние стены по всей их высоте. Все стыки между плитами заполняют пеной.

Затем засыпают траншею послойно песком и гравием и заливают отмостку, которая на 15-20 см должна быть шире полосы расположенной под ней теплоизоляции. При таком устройстве утепления силы пучения под фундаментом жилого дома не возникают.

Немного иначе выглядит схема утепления фундамента неотапливаемых зимой зданий, например, пристроенной к дому веранды или гаража. Закладывая под них МЗФЛ фундамент, утеплитель укладывают под его подошву поверх подушки.

Видео описание

Очень доступно принципы утепления мелкозаглубленных оснований описаны в этом видео:

Удобнее и быстрее всего сразу заливать бетон в несъемную опалубку из пенополистирольных плит.

Консервация на зиму

Если вы не успеваете поставить стены в год постройки основания, на зиму оно останется без нагрузки и не сможет уравновесить собственной массой выталкивающие силы пучения. Поэтому его нужно законсервировать, используя следующие способы:

накрыть весь фундамент и грунт вокруг него на ширину в 1 метр двойным слоем ПВХ-пленки;

засыпать по той же схеме соломой, опилками, керамзитом или другим теплоизолятором;
вспахать грунт вокруг фундамента, чтобы уменьшить его плотность, и установить по периметру щиты для снегозадержания.

Коротко о главном

Разные виды фундаментов мелкого заложения позволяют ускорить и удешевить строительство частного дома без ущерба для его надежности даже на сложных песчаных и пучинистых глинистых грунтах. И лента, и плита из сборного или монолитного бетона идеально подходят для зданий из дерева, пено- и газобетона, арболитовых блоков и других легких стеновых материалов. Для кирпичных домов необходим более тщательный расчет нагрузок. А сарай, баню или веранду вполне сможет выдержать столбчатый фундамент с ростверком.

Глубина заложения фундамента – это расстояние от спланированной поверхности грунта до уровня подошвы фундамента (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Элементы фундамента: 1 – тело; 2 – подошва; 3 – обрез; 4 – ширина подошвы; 5 – глубина заложения; 6 – отметка глубины промерзания грунта; 7 – отметка уровня грунтовых вод (УГВ); 8 – планировочная отметка земли; 9 – отметка пола первого этажа; 10 – стена; 11 – перекрытие

Глубина заложения фундаментов принимается с учетом:

- назначения и конструктивных особенностей проектируемого здания;

- нагрузок и воздействий на фундаменты;

- глубины прокладки инженерных коммуникаций;

- существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;

- инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований, наличия склонных к скольжению слоев и пр.);

- гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений;

- глубины сезонного промерзания грунтов.

Глубина сезонного промерзания зависит от климатических условий и вида грунта. Нормативная глубина сезонного промерзания d_fn для глинистого грунта определяется по СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика». Для пылеватых глин и суглинков, супесей, песков мелких и пылеватых принимается нормативная глубина для глинистого грунта с коэффициентом 1,2. В не пучинистых грунтах (крупнообмолочных, песках гравелистых, крупных и средней крупности) глубина заложения фундамента не зависит от глубины промерзания.

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле:

где d_fn – нормативная глубина промерзания; k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых зданий – по табл. 6.1; для фундаментов неотапливаемых зданий – 1,1.

Коэффициенты влияния теплового режима здания при расчете глубины сезонного промерзания грунта

Особенности здания	Расчетная температура воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, "С
Без подвала с полами, устраиваемыми: по грунту на лагах по грунту по утепленному цокольному перекрытию С подвалом или техподпольем	0,9 1,0 1,0 0,8	0,8 0,9 1,0 0,7	0,7 0,8 0,9 0,6	0,6 0,7 0,8 0,5	0,5 0,6 0,7 0,4
Примечания. 1. К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подолья, а при их отсутствии – помещения первого этажа. 2. При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент принимается с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице.

Глубина заложения фундаментов отапливаемых зданий по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания назначается:

а) для наружных фундаментов: при грунтах скальных, крупнообломочных с песчаным заполнителем, песках гравелистых, крупных и средней крупности (т.е. непучинистых) – независимо от расчетной глубины промерзания; для остальных грунтов – не менее расчетной глубины промерзания;

б) для внутренних фундаментов – независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.

Глубину заложения наружных фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если:

- фундаменты опираются на мелкие пески и исследованиями установлено, что они не имеют пучинистых свойств;

- предусмотрены специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов под подошвой фундаментов (теплоизолированные фундаменты и др.);

- обеспечена пространственная жесткость фундаментов (малоэтажные бесподвальные здания с ленточными фундаментами).

Проектирование фундаментов на естественном основании заключается в определении размеров подошвы фундаментов и глубины его заложения. Размеры подошвы определяют расчетом.

Глубина заложения фундаментов принимается с учетом:

- назначения, конструктивных особенностей проектируемого здания;

- нагрузок и воздействий на фундаменты;

- глубины прокладки инженерных коммуникаций;

- существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;

- гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений;

- глубины сезонного промерзания грунтов.

Ленточные фундаменты

Ленточные фундаменты устраивают в виде лент под стены зданий и по форме в плане они повторяют очертание стен. Ленточные фундаменты не только несущие конструкции, но и ограждающие помещений цокольного или подвального этажей.

По очертанию в профилю ленточный фундамент под каменную стену представляет собой в простейшем случае прямоугольник.

Прямоугольный	Трапециевидный	Ступенчатый	Прямоугольный с подушкой

Прямоугольное сечение фундамента по высоте допустимо лишь при небольших нагрузках на фундамент и достаточно высокой несущей способности грунта.

В большинстве случаев для передачи давления на основание, не превышающего нормативного давления на грунт, приходится уширять подошву фундамента.

Теоретической формой сечения фундамента с уширенной подошвой является трапеция. Уширение подошвы не должно быть большим во избежание появления растягивающих и скалывающих напряжений в выступающих частях фундамента и появления в них трещин.

На основе опыта установлены предельные углы наклона теоретической боковой грани фундамента к вертикали, при которой не возникают опасные растягивающие и скалывающие напряжения. Предельный угол α, называемый условно углом распределения давления в материале фундамента, составляет для бутовой кладки на сложном растворе состава 1:1:9 – 26°30′, на цементном растворе 1:4 – 33°30′, для бутобетона – 36°, а бетона – 45°.

Практически фундаменты делают ступенчатого сечения. В зданиях с подвалами сечение фундамента в пределах подвала устраивают прямоугольной формы с уширением ниже пола подвала, называемым подушкой.

Ширина бутовых фундаментов для обеспечения необходимой перевязки швов должна быть не менее 600 мм для кладки из рваного бута и 500 мм из бутовой плиты, а для бутобетонных фундаментов не менее 350 мм, при этом размеры камней должны быть не более 1/3 ширины фундамента. Бутобетонные и бетонные фундаменты менее трудоемки, но требуют устройства опалубки и большего расхода цемента. Высота ступеней в фундаментах составляет обычно около 500 мм, ширина – от 150 до 200 мм.

Наиболее индустриальны сборные фундаменты из железобетонных плит-подушек и бетонных стеновых блоков. Применение сборных фундаментов позволяет значительно сократить сроки строительства и уменьшить трудоемкость работ.

Рис. 6.5. Ленточный сборный фундамент из крупных блоков

Плиты-подушечки изготавливают толщиной, преимущественно, 300 мм, шириной – от 600 до 3200 мм и длиной 1200, 2400 мм. Стеновые фундаментные блоки имеют размеры: высота 600 и 300 мм (доборные), ширина – 300, 400, 500 и 600 мм, длина – 600, 800, 900, 1200 и 2400 мм.

Блоки укладывают с перевязкой вертикальных швов, расстояние между которыми принимается не менее 0,4 высоты блока.

Для уменьшения количества типоразмеров фундаментных блоков по длине, а также для устройства вводов коммуникаций в теле ленточного фундамента оставляют проемы длиной не более 600 мм, которые впоследствии заполняют бетоном или кирпичом. При этом вышележащий блок должен перекрывать проем.

Под плиты-подушки устраивают выровненную песчаную подсыпку или укладывают слой тощего бетона толщиной 100 мм.

Для обеспечения пространственной жесткости фундаментов предусматриваются связи между продольными и поперечными стенами подвала перевязкой блоков и закладкой в горизонтальные швы сеток из арматуры диаметром 8 или 10 мм.

В случае несовпадения расчетной ширины подошвы фундамента с шириной типовой железобетонной плитой устраивают прерывистые фундаменты – укладкой плит с промежутками и их заполнением песком или грунтом.

В практике малоэтажного строительства (в зданиях без подвала) все большее распространение получают фундаменты мелкого заполнения с основанием в виде песчаной (песчано-гравийной) подушки.

Обеспечение требуемой жесткости такими фундаментами достигается устройством монолитных железобетонных фундаментов.

Высота противопучинистой подушки зависит от глубины промерзания грунтов, степени их пучинистости, нагрузки на фундамент, допустимых для надфундаментной части здания деформаций.

а б

Рис. 6.6. Ленточные фундаменты: а – незаглубленный (фундамент-цоколь); б – мелкозаглубленный

Подушку укладывают слоями 150-200 мм с проливной водой и уплотнением.

В случаях, когда в слое сезонного промерзания имеются пучинистые грунты, способные воспринимать нагрузку от здания эффективным и экономически обоснованным является устройство поверхностных теплоизолированных фундаментов.

а б

Рис. 6.7. Мелкозаглубленные теплоизолированные фундаменты с теплоизоляционным элементом: а – под фундаментом; б – рядом с фундаментом

Их отличие от вышерассмотренных фундаментов мелкого заложения заключается в том, что под подошвой фундамента или рядом с ним укладывается специальный теплоизолирующий материал – эструдированный пенополистирол (ПСБС).

Под такими фундаментами грунт не промерзает и, как следствие, отсутствуют деформации подземных конструкций здания из-за пучения грунтов.

Переход от одной глубины заложения фундаментов к другой (на участке со значительным уклоном, при наличии подвала только под частью здания и др.) выполняется уступами.

Рис. 6.8. Схема устройства уступов при переходе от одной глубины заложения фундаментов к другой

В каменных фундаментах при плотных грунтах высота уступа должна быть не более 1 м, а расстояние между уступами – не менее их высоты. В малосжимаемых грунтах отношение высоты уступа к его длине должно быть меньше или равно 1/3, а в сильносжимаемых – 1/2. При этом высота уступа должна быть не более 0,5 м, в сборных фундаментах – 0,6 м.

При наличии уступов в ленточном фундаменте армированные швы должны перекрывать друг друга на разных уровнях не менее чем на 50 диаметров арматуры и больше удвоенного расстояния между швами по высоте. Точно так же армированные швы должны перекрывать проемы, имеющиеся в стенке фундаментов.

Если при подготовке основания в грунте обнаруживаются старые засыпанные колодцы, ямы, случайные слабые прослойки грунта, то во избежание неравномерной осадки фундаментов эти места нужно расчистить и заполнить кладкой, тощим бетоном или утрамбовать песком, а при возведении фундаментов над этими местами следует наложить армированные швы.

Столбчатые фундаменты

При незначительных нагрузках на фундамент, когда давление на грунт меньше нормального, непрерывные ленточные фундаменты под стены малоэтажных зданий целесообразно заменять столбчатыми. Столбчатые фундаменты наименее трудоемкий и наиболее дешевый тип фундаментов. Они в 1,5-4 раза дешевле ленточных. Фундаментные столбы (бутобетонные, бетонные или железобетонные, монолитные и сборные) перекрывают железобетонными фундаментными балками (сборные или монолитные), на которых возводится стена. Расстояние между осями фундаментных столбов принимают 2,5-3 м. Столбы располагают обязательно под углами здания, в местах пересечения наружных и внутренних стен. Для того чтобы устранить возможность выпирания фундаментной балки вследствие пучения расположенного под ней грунта, под ней устраивают подушку из песка или шлака толщиной не менее 0,5м.

Рис. 6.9. План столбчатых фундаментов

Свайные фундаменты

Для малоэтажных бесподвальных зданий свайные фундаменты применяются в случае залегания на поверхности слабых сильносжимаемых грунтов.

Свайный фундамент представляет собой ряд (ряды) свай, объединенных монолитным раствором.

В малоэтажных зданиях нагрузки на сваю как правило не превышают 150-200 кН. Поэтому наиболее эффективны сваи предварительно напряженные железобетонные сплошного сечения (250х250 и 300х300 мм) без поперчного армирования, пирамидальные сваи, забивные блоки и монолитные (буронабивные сваи).

Забивные сваи погружают в грунт забивкой, вибрированием или вдавливанием. Чаще всего применяют забивку сваебольными молотами. Погружение вибрированием осуществляется в насыщенные водой пески. Вдавливание сваи принимают в случаях, когда нельзя использовать динамические воздействия (вблизи существующих зданий особенно при песчаных и супесчаных грунтах, способных уплотняться от колебаний).

а б в

Рис. 6.10. Сборные железобетонные сваи: а – квадратного сечения без поперечного армирования; б – пирамидальная; в – забивной блок.

Буронабивные сваи выполняются из бетона, железобетона, грунтобетона, грунтоцемента, щебня, которые укладываются в скважину диаметром 0,5-0,8 м, глубиной погружения 1,5-2,0 м. При сыпучих грунтах стенки скважины закрепляют осадной трубой.

При проектировании свайных фундаментов малоэтажных зданий как правило сваи располагают в один ряд по геометрическим осям стен. В первую очередь сваи размещают в углах здания, в местах пересечения стен. Шаг свай в ряду определяют расчетом в зависимости от нагрузки и несущей способности свай и обычно принимается от 3 до 8 диаметров сваи.

Оптимальный шаг свай квадратного сечения – 1,5-1,8 м. Ширину монолитного железобетона принимают обычно равной ширине стены, но не менее 300 мм, а высоту – 400-500 мм.

Рис. 6.11. План фундамента со сборными сваями

Рис. 6.12. План фундамента с буронабивными сваями

Сплошные фундаменты

При неравномерных осадках, слабом грунте оснований, когда необходимо защитить подвал от проникновения грунтовой воды при высоком ее уровне, если пол подвала подвергается снизу большому гидростатическому давлению целесообразно применять монолитные или сборные плитные фундаменты под всей площадью возводимого здания.

В первом случае когда плита располагается в уровне планировочной отметки земли, плита «Подошва» имеет утолщенные ребра по контуру под несущие стены. Во втором случае (при наличии подвала) плиту укладывают на определенном заложении и прокладывают перфорированные дренажные трубы для отвода грунтовых вод.

а б

Рис. 6.13. Монолитные сплошные фундаменты: а – в уровне планировочной отметки земли; б – с глубоким заложением.

Для устройства плиты грунт уплотняют, производится засыпка гравием, щебнем толщиной не менее 100 мм, служащая дренажным слоем. По нему укладывают гидроизоляцию в виде полиэтиленовой пленки толщиной 0,15 мм. При повышенном уровне грунтовых вод выполняют более мощную гидроизоляцию – армированную битумную пленку, заложенную между двумя слоями полиэтилена. Гидроизоляция препятствует проникновению влаги в монолитную плиту.

В настоящее время накоплен большой опыт по возведению экономичных малозаглубленных фундаментов. Наиболее рациональным способом защиты пучинистого грунта от промерзания является устройство горизонтальной теплоизоляции, укладываемой внутри под фундаментами или рядом с ними по наружному периметру стен в отапливаемых зданиях, в неотапливаемых – с двух сторон наружных фундаментов. Ширину изоляционного слоя рекомендуется принимать не более величины, равной глубине сезонного промерзания грунтов.

Рис. 6.14. Горизонтальная теплоизоляция фундаментов

а б

в г

Рис. 6.15. Мелкозаглубленные сплошные фундаменты: а – с утеплителем внутри фундамента; б – с утеплителем снаружи фундамента; в – с утеплителем снаружи фундамента; г – с утеплителем с внутренней стороны фундамента

Основные направления социальной политики: В Конституции Российской Федерации (ст. 7) характеризуется как.

Отчет по производственной практике по экономической безопасности: К основным функциональным целям на предприятии ООО «ХХХХ» относятся.

Поиск по сайту

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.

Читайте также: