Глубина заложения ленточного фундамента

Крепкий, качественный фундамент – основа любой постройки, и от его состояния и материалов, из которых он закладывался, зависит долговечность построенного дома.

Ленточный заглубленный фундамент с заложением на глубину промерзания

Заложение подошвы ленточного фундамента на глубину промерзания не всегда защищает от деформаций легкие  малоэтажные здания. Такие фундаменты имеют развитую боковую поверхность, по которой действуют большие по значению касательные силы пучения. Эти силы стремятся зимой вытолкнуть фундамент и здание вверх.

Ленточный заглубленный фундамент с заложением на глубину промерзания

Нагрузки от веса здания на 1 пог.м ленточных фундаментов в одно-, двухэтажных домах не превышают величины 40… 120 кН. Небольшие нагрузки на фундаменты обуславливают повышенную их чувствительность к силам морозного пучения.

Ленточный заглубленный фундамент с заложением на глубину промерзания

Находящиеся в пучинистых грунтах ленточные фундаменты малоэтажных домов часто подвергаются выпучиванию, если действующие на них нагрузки от веса здания не уравновешивают силы пучения.

Ленточный заглубленный фундамент с заложением на глубину промерзания

Ленточные фундаменты на глубину промерзания — это материалоемкие и дорогостоящие фундаменты, к тому же, не обеспечивающие надежную эксплуатацию малоэтажных зданий, построенных па пучинистых грунтах.

Ленточный заглубленный фундамент с заложением на глубину промерзания

Затраты на устройство таких фундаментов составляют слишком большой удельный вес в общей стоимости строительства дома.

Ленточный заглубленный фундамент с заложением на глубину промерзания

Ленточные фундаменты с заложением подошвы на глубину промерзания грунта рекомендуется применять только для частных домов с подвалом.

Ленточный заглубленный фундамент с заложением на глубину промерзания

Глубина заложения ленточного фундамента под дом: посади дом на прочную основу

В коттеджном строительстве наибольшее распространение имеют ленточные фундаменты, прекрасно переносящие высокие нагрузки как от тяжелых каменных домов, так и от деревянных. Таким фундаментам не страшны сезонные движения грунтов и их неоднородность, небольшие перепады высот, а также возможные землетрясения в сейсмоопасных зонах. Прочность ленточного фундамента определяет его конструкция, габариты, а также очень важная его характеристика – глубина заложения.

Глубина заложения фундамента (в дальнейшем ГЗФ) – это расстояние от поверхности земли до нижней поверхности подошвы фундамента. От нее во многом зависит несущая способность и срок службы фундамента.

Любое строительство предваряет проектирование, а в каждом проекте есть целый раздел, посвященный фундаменту. Даже если застройщик захочет воспользоваться типовым проектом, которые всегда есть у любого архитектурного бюро, все равно раздел, посвященный фундаменту, должен пересчитываться под конкретные условия.

Сбор исходных данных. Инженерно-геологические изыскания

При изысканиях на месте будущего дома бурится минимум 3 скважины глубиной от 8 метров и более. Образцы грунта берут для лабораторных исследований.

А в этой статье рассказывается про фундамент под деревянный дом.

Виды грунтов и их характеристики

  1. Самыми плотными являются скальные грунты. Их сцементированная и спаянная структура позволяет возводить фундаменты практически на поверхности земли. Такие грунты практически не сжимаются и не промерзают. Единственная сложность – это сложность разработки такого грунта.
  • супеси, содержащие в своем составе пески и 5—10% глины. При высоком содержании в них воды такой грунт может стать очень подвижным, такое явление называется плывун. Сооружение фундамента на таком основании противопоказано;

Каждый регион характеризуется своим глубиной промерзанием грунта в зимний период. Например, в Москве он составляет 140 см, в Ханты-Мансийске 240 см, а в Краснодаре – 80 см. Если подошва фундамента будет лежать на пучинистых грунтах выше глубины промерзания (ГП), то силы пучения, во-первых, будут стараться вытолкнуть дом из почвы, а во-вторых, будут действовать по касательной на боковую поверхность фундамента.

Эти природные силы огромны, их неравномерное приложение, которое определяется неоднородностью грунта, может сломать любую, даже самую крепкую строительную конструкцию.

Уровень грунтовых вод (УГВ)

При инженерно-геологических изысканиях всегда исследуют УГВ на участке. По очевидным причинам, ГЗФ должна быть минимум на 50 см выше УГВ. В очень редких случаях его закладывают и ниже, но тогда применяют дренаж и принудительную откачку воды из дренажных колодцев. Но это является очень дорогим удовольствием и в индивидуальном строительстве неприменимо.

Читайте также:  Как вязать арматуру для фундамента схема с фото и видео

Какой глубины делать ленточный фундамент под дом?

На глубину заложения фундамента еще влияет и будет ли у будущего дома подвал. Если да, то нижняя часть подошвы фундамента устраивается ниже уровня пола подвала на расстоянии не меньше 40 см. При этом не стоит забывать о том, что подошва должны быть выше УГВ и ниже ГП. В этом случае, на нижнюю часть не будут действовать силы морозного пучения, выталкивающие дом из земли.

При проектировании и строительстве фундаментов под его нижнюю опорную поверхность всегда делают дренажную подушку толщиной не менее 20 см из непучинистых материалов. Для этого подходит крупный песок или песчано-гравийная смесь, которую обязательно уплотняют.

В разных регионах в зависимости от ГП грунта будет различная глубина заложения. При сильно заглубленных фундаментах боковые касательные силы пучения могут вызвать разрушение конструкции. Применение армированного железобетона высокой марки, а также засыпка боковых полостей непучинистым материалом (песком) существенно снижает воздействие боковых сил.

На непучинистых грунтах фундамент для домов, не имеющего подвала, можно закладывать на меньшей глубине: 50—70 см. В зависимости от нагрузки, которую дом оказывает на грунт, рассчитывается ширина будущего фундамента, а также его конструкция. В большинстве случаев современные фундаменты делают из армированного железобетона.

Глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента

Обустройство фундамента связано с большим объемом земляных работ, бетонных работ, а также гидро- и теплоизоляции. В некоторых домах стоимость таких работ может составлять до 25% от стоимости всего дома. Строительная наука не стоит на месте и уже давно существуют технологии по сооружению мелкозаглубленных фундаментов даже на проблемных пучинистых грунтах.

Такие технологии давно используются в США, Канаде и странах Скандинавского полуострова. Десятки тысяч домов, успешно стоящих на таких фундаментах, только подтверждают состоятельность новых технологий. В России тоже уже успешно применяется строительство домов на фундаментах неглубокого заложения.

Принцип расчета

Прежде чем начать возводить фундамент, необходимо провести расчет его основных параметров. При проектировании наиболее распространенного ленточного основания проводится определение следующих параметров: глубина залегания фундамента, ширина ленты и высота надземного ростверка. Кроме того, следует провести проверочный расчет на деформации в соответствии со СНиП При проведении расчетов учитываются следующие факторы: тип грунта, уровень грунтовых вод, глубина промерзания почвы, нагрузка на опору, перепад высот на месте строительства.

На первом этапе проектирования обязательно проводится анализ почвенных характеристик, и, прежде всего, определяется тип почвы. Основные почвенные характеристики можно определить самостоятельно. Для этого выкапывается небольшая яма на глубину фундаментного заглубления, и извлекаются образцы грунта. Почва увлажняется и скатывается цилиндром длиной 14-16 см и диаметром 10 мм. Затем, делается попытка сворачивания из образца кольца — если цилиндр при закручивании разрывается, то грунт — суглинок; если сохраняет форму, то — глинистая почва. Супесь вообще не формируется таким образом, а разваливается.

Пористость почвы определяется следующим образом. Из грунта вырезается куб со стороной 10 см и взвешивается — определяется объемная масса (М1). Потом, куб раздавливается, уплотняется и снова взвешивается — масса сжатого грунта (М2). Коэффициент пористости рассчитывается из формулы Е = 1 — М1/М2, где М1, М2 выражаются в кг/см³.

Принцип расчета

Глубина фундамента для гаража или другого сооружения зависит от глубины промерзания грунта, которая отличается в разных климатических зонах и для разных типов почв.

Средние значения этого параметра сводятся в таблицы по регионам. Например, в районе Москвы суглинки промерзают на 1,35 м, средний и крупный песчаник — на 1,76 м; в Ростове — 0,8 м и 0,88 м, соответственно; а в Тюмени — 1,8 и 1,98 м.

Глубина заложения фундамента – рекомендации для различных видов оснований

Каждый вид фундамента имеет свои конструктивные особенности. Фундаментные основы предназначены для строительства зданий на определенных видах грунтов с разной степенью пучинистости. Вместе с тем для различных видов фундаментных оснований имеются проверенные на практике общие рекомендации. Они помогут правильно выполнить расчет глубины заложения фундамента для одноэтажного строения, двухэтажного дома, подсобной постройки, гаражного помещения или бани.

Читайте также:  Видео строительства свайного фундамента своими руками

Минимальная глубина заложения фундамента

Профессиональные строители рекомендуют обратить внимание на следующие моменты:

Глубина заложения фундамента – рекомендации для различных видов оснований
  • минимальное расстояние от нулевой отметки до фундаментной подошвы должно составлять 50 см. При осуществлении строительства на скальных породах допускается уменьшенная глубина заложения;
  • одинаковый уровень расположения фундаментных подошв рядом находящихся строений. Это обеспечивает устойчивость зданий и предотвращает непредвиденные деформации;
  • высотный перепад между подошвой основания и несущим слоем почвы должен составлять не меньше 10–20 см. Это позволит передать нагрузку от массы строения на твердую грунтовую основу;
  • желательно производить закладку фундамента выше зоны прохождения водоносных слоев. В таком случае отпадет необходимость в сооружении дренажной системы;
  • при выполнении строительных мероприятий на площадках со слоистыми грунтами, основание должно опираться на почвенные слои с одинаковой степенью сжатия. Это предотвратит неравномерную осадку частей здания;
  • глубина заложения фундамента должна превышать уровень замерзания почвы на 15–20%. Это позволит избежать отрицательного влияния на фундаментную основу морозного пучения и предотвратит усадку строения.

Нецелесообразно рыть котлован, траншею или приямок с повышенной глубиной. Это не повысит надежность основы, вызовет перерасход строительных материалов, а также увеличит площадь поверхности, на которую будет оказывать отрицательное влияние подземные воды и пучинистые почвы.

Остановимся детально на особенностях каждого вида фундамента.

Грунт – истинное основание дома. Типы грунта и расчет фундамента

Вам кажется, что речь пойдёт о фундаменте? Действительно, толкование слова «основание» подразумевает опорную часть чего-либо. То есть то, на что опираются. Но сегодня мы будем говорить об источнике: на чём строится дом, — грунт, принимающий нагрузку всего сооружения.

Почему возникла такая необходимость? Потому что характеристика грунта во многом определяет конструкцию фундамента. Если фундаменты устанавливаются на природных грунтах, то такое основание считается естественным. Безусловно, грунт для будущего здания должен быть очень прочным. Мы рассмотрим типы грунтов, которые применяются в качестве основания для строительства брусовых домов.

Типы грунтов

Скальные грунты. Эти типы наиболее надёжны. Они не поддаются проседанию, размыванию и вспучиванию. Такие грунты залегают сплошным массивом. На них фундамент не заглубляют.

Крупнообломочные грунты. В состав таких грунтов входит более 50% крупного песка. Их два вида: галечниковый (щебенистый) — частицы 12 мм; гравийный (дрясвеный) — частицы 3 мм. Это не сжимаемые грунты. Заглубления более 0,5 м не требуется.

Песчаные грунты. При высыхании такие грунты сыпучие, а при увлажнении не пластичны. По массе, частиц 2 мм, содержится более 50%. Они подразделяются на плотные, средние и рыхлые. Эти показатели нужно учитывать при расчёте несущей способности грунта. Под нагрузкой песчаные грунты уплотняются. Но это тоже зависит от размера частиц, входящих в состав грунта. Средне крупные пески деформации подвергаются не значительно и на увлажнение реагируют слабо. Мелкие, увлажняясь, не способны выдерживать нагрузки.

Суглинки и супесь. Такие грунты составляют промежуток между песчаными и глинистыми. Если содержание глины от 30% — это суглинки, если до 30% — это супесь.

Лёссы и лёссовидные грунты имеют весьма прочные структурные связи, но при намокании связи разрушаются и грунт может значительно просесть.

Торф состоит из смеси глинистых и песчаных грунтов с большим количеством растительных остатков. Такой грунт очень подвержен сжатию. Из-за высокого содержания растительных остатков, в нём развивается агрессивная бактериальная среда, которая со временем разрушит фундамент.

Простые методы самостоятельного определения грунтов

Можно проверить растиранием между ладоней. Если скатывается в шнур, не растрескивается, сгибается — это глина.

При увлажнении пластичность слабая; просматриваются частички песка; при скатывании шнура не образуется; сдавливается в лепёшку — это суглинок.

Пластичность очень низкая; от удара рассыпается, в шнур скатать не возможно — это супесь.

Очень похожа на крупную пыль; песчинки не просматриваются — это пылеватый песок.

Можно различить зёрна с пшено — это мелкий песок.

Больше половины зёрен размером от 10 мм; края зёрен округлые — это гравий.

Зёрна размером 10-12 мм, края острые — это дресва.

Более 50% зёрен превышают размер 25 мм, имеют округлую форму — это галька.

Зёрна размером 35 мм, острой формы, — это щебень.

Читайте также:  Cтолбчатый фундамент своими руками пошаговая инструкция

К не связным грунтам относят пески, гравий и галечник. На таких грунтах применяют насыпь.

Расчёт глубины заложения фундаментов

Условия глубины заложения фундаментов зависят от:

Грунт – истинное основание дома. Типы грунта и расчет фундамента
  • типа конструкции и его особенностей
  • величины и характера нагрузки, действующих на фундамент
  • геологических и гидрологических условий грунта, на котором размещается здание
  • возможности вспучивания при промерзании и усадки при намокании

На всех грунтах глубину заложения фундамента рекомендуют 0,5 м. Это же относится к конструкциям, подразумевающим наличие подвалов.

Глубину можно расчитать по формуле: Hп = (h1+h2) (Vп+Vб)/ Vгр

Пример расчёта

Hп = (15+20) (1,7+2,3)/ 1,64 = 85 см.

где H1 — высота отсыпки под пол 15 см из песка объёмом Vп =1,7 т/м3;

h2 — бетонный пол 20 см, объём бетонаVб = 2,3 т/м3.

Объём супеси Vгр = 1,64 т/м3.

Нужно учитывать, что супеси и мелкие пески промерзают на 20%.

Расчёт глубины промерзания

H = mt * Hн

де mt – коэффициент теплового режима здания, влияющий на промерзание грунта у наружных стен; Hн — нормативная глубина промерзания.

При условии регулярного отопления здания, если температура воздуха в зданиине не ниже 10 градусов, коэффициент mt составит:

— грунт — 0,6

— лаги у грунта — 0,7

— балки — 0,8

Все здания с неотапливаемым подполом будут иметь коэффициент равный 1.

При теплозащите, глубина промерзания определяется специальным расчётом. Необходима консультация специалиста.

Идеальными будут условия, при глубине промерзания выше грунтовых вод.

Большие осложнения возникают при промерзании грунта значительно ниже грунтовых вод и не одинаковой равномерности грунта по строению. Тогда вспучивание при промерзании будет неодинаковым, изменится подъём фундамента и произойдёт его перекос. Появятся трещины во всём фундаменте и в стенах сооружения.

Понятно, что задуматься о том, где, какой и как заложить фундамент, необходимо, пока вы просто обозреваете просторы своего участка и стоите на твёрдой земле.

Приложение А (рекомендуемое). Форма журнала наблюдений для метода измерений при проходке горных выработок

Приложение А(рекомендуемое)

Организация

Журнал N ______

Местоположение площадки

Абсолютная отметка устья скважины N / бровки шурфа N

Уровень подземных вод

Данные измерений глубины промерзания грунта

Дата бурения скважины/проходки шурфа

Глубина промерзания, см

Примечание

Руководитель

(должность, Ф. И. О., подпись)

Исполнитель

(должность, Ф. И. О., подпись)

Физические характеристики образцов и гранулометрический состав грунта(заполняется после выполнения лабораторных исследований)

Номер сква-жины

Глу-бина отбора проб, см

При-род-ная влаж-ность грунта, доли ед.

Гранулометрический состав частиц (размер фракций, мм)

Влаж-ность на гра-нице теку-чести, доли ед.

Влаж-ность на границе рас-каты-вания, доли ед.

Число плас-тич-ности, доли ед.

Наиме-нование грунта по ГОСТ 25100

песчаных

пылеватых

глинис-тых

2-1

1-0,50

0,5-0,25

0,25-0,1

0,1-0,05

0,05-0,01

0,01-0,002

<0,002

Руководитель

(должность, Ф. И. О., подпись)

Исполнитель

(должность, Ф. И. О., подпись)

Особенности возводимого и соседних сооружений

Хорошо, если здание возводится на новом месте, без близкорасположенных других зданий и сооружений, но такое явление встречается редко, в основном в сельской местности или при освоении новых земель. Но в условиях города при укладке основы под возводимое сооружение следует учитывать и другие факторы:

  1. Уровень проложенных коммуникаций (водоснабжение, водоотведение и другие);
  2. Глубину основания и его тип в соседних зданиях.
  3. Будущую нагрузку на фундамент.
  4. Вид и габариты подвального помещения.

Обычно, если основание возводимого здания закладывается на глубине выше или ниже соседнего сооружения, то целесообразно между ними возводить разъединительную шпунтовую стенку.

Если рельеф местности неровный, уступами, то его придется заливать на разной высоте. Поэтому в таких случаях для расчета используют формулу:

tg β < tg φ + c/p, где:

φ1 — расчетное значение угла внутреннего трения грунта;

с — расчетное удельное сцепление грунта, кПа;

р — интенсивность давления по подошве расположенного выше фундамента, кПа.

В связных грунтах (при с > 50 кПа) можно принимать tg β = 1 (β=45°).

Глубина фундамента должна быть ниже ввода коммуникаций, чтобы трубы не подлежали давлению с его стороны, а он сам опирался на насыпную подушку, тогда в случае аварии не произойдет существенного намокания фундамента.