Как рассчитать глубину заложения фундамента

Факторы, влияющие на глубину заложения фундаментов

Наверное, стоит начать с того, что сами ленточные фундаменты делятся на три основных типа:

  1. Незаглубленные
  2. Мелкозаглубленные
  3. Заглубленные

Каждый из этих типов закладывается на определенную глубину, которая зависит от нескольких основных факторов:

  • Глубина промерзания грунта
  • Тип грунта
  • Уровень грунтовых вод

Стоит отметить, что глубина заложения ленточного фундамента — это расстояние от поверхности грунта до подошвы фундамента, а не та глубина, на которую копается траншея. В траншее, помимо фундамента может присутствовать подушка.

Теперь давайте разберемся, как эти факторы влияют на каждый тип ленточного фундамента в отдельности.

Перед началом строительства сооружения сделайте проект на основе которого будут проводиться строительно-монтажные работы, подключение к существующим сетям коммуникаций. На основании этого документа, после оформления, сбора подписей у контролирующих организаций, выдаётся разрешение на строительство.

Важно! Не начинайте работы до получения разрешения на индивидуальное строительство.

Проектирование ленточного фундамента, определение его заглубления производится с учётом влияния следующих факторов:

  1. Глубина сезонного промерзания ниже лежащих грунтов.
  2. Уровень грунтовых, паводковых вод.
  3. Состав и залегание грунтов, их свойства, несущая способность.
  4. Класс ответственности, долговечности, капитальности сооружения.
  5. Нагрузки, передающиеся на ленточный фундамент от веса здания.
  6. Близко расположенные застройки.
  7. Сейсмичность района.
  8. Экологические и санитарные требования.
  9. Экономическая целесообразность при выборе вариантов.

Предварительные изыскания

Перед началом планирования дома, вы должны решить, в каком месту участка хотите поставить дом. Если геологические исследования уже есть, учитывайте их результаты: чтобы меньше было проблем с фундаментом, имел он минимальную стоимость, желательно выбрать самый «сухой» участок: там, где грунтовые воды находятся как можно ниже.

Далее в выбранном месте проводят геологические исследования почвы. Для этого бурят шурфы на глубину от 10 до 40 метров: зависит от строения пластов и планируемой массы здания. Скважин делают как минимум, пять: в тех, точках, где планируются углы и посередине.

Средняя стоимость такого исследования — порядка 1000 $. Если стройка планируется масштабная, сумма не сильно отразится на бюджете (средняя стоимость дома 80-100 тыс. долларов), а уберечь может от многих проблем. Так что в этом случае заказывайте исследование у профессионалов. Если же поставить хотите небольшую постройку — небольшой дом, дачу, баню, беседку или площадку с мангалом, то вполне можно сделать исследования самостоятельно.

Глубина промерзания грунтов

где Mt – коэффициент, который равен средним температурам (ниже нуля) за зимний месяц в необходимом районе, их выбирают по СНиП. Если эти данные неизвестны для региона, в котором происходит строительство, то их определают исходя из сведений гидрометеорологической станции, расположенной в таких же климатических условиях.

суглинков, глины– 0,23,

мелкого и пылеватого песка – 0,28,

Как рассчитать глубину заложения фундамента

крупнообломочных грунтов, крупных и средней крупности песков – 0,30,

После получения результата можно определиться с глубиной ленты, она должна быть больше на 15-20 см. полученного численного значения из вышеуказанной формулы. Подсчитав глубину фундамента, нужно выяснить, будут ли подземные воды омывать наш фундамент, для этого находят уровень, на котором они расположены. Для определения уровня подземных вод используют данные кратковременных наблюдений, иногда даже разовые замеры глубины подземных вод.

Если при проектировании выяснилось, что подземные воды могут агрессивно повлиять на фундамент, то выполняют защитные мероприятия для опорной конструкции дома.

Выяснив уровень грунтовых вод и глубину промерзания почвы, из таблицы 1 находим рекомендуемую глубину заложения фундамента. Проектирование фундамента описано в СНиП 2.02.01-83*.

Рекомендуемая глубина заложения ленты

При определении глубины заложения подошвы фундамента важную роль играет правильное определение нормативной глубины промерзания для данного района строительства. Проектные организации, для облегчения расчётов, пользуются картой с нанесёнными изотермическими линиями или таблицей, в которой указаны значения нормируемой глубины промерзания для крупных городов, регионов России.

Нормативную глубину промерзания в районе строительства ленточного фундамента можно посчитать самостоятельно по эмпирической формуле (5.3 СП 22.13330.2016) справедливой для районов с промерзанием 50 лет), степень ответственности, капитальность (ГОСТ 27751). Немалую роль в проектировании играет:

  • отсутствие выше грунтов, способных нести расчётную нагрузку,
  • необходимость устройства подвала для проводки коммуникаций,
  • нахождение рядом крупных объектов, способных изменить расположение и свойства грунтов за время эксплуатации,
  • повышенная сейсмичность.

Привязка таких зданий производится на основе глубоких инженерных расчётов с учётом правил и требований СП 22.1330.2016, с применением необходимых мер защиты фундамента от пучения, подземных и паводковых вод.

Применяемые виды защиты:

  • утепление, позволяющее сохранять температуру фундамента и предотвращать обмерзание,
  • дренаж на уровне основания подошвы перфорированными трубами для отвода подземных и талых вод,
  • несъёмная опалубка,
  • утеплённая отмостка расчётной ширины,
  • утепление цоколя,
  • укрепление грунтов инъекцией цементного раствора при необходимости.

Основные размеры фундаментов малого заложения в большинстве случаев определяются исходя из расчёта оснований по деформациям. При этом принимают во внимание конструктивные соображения, характер действующих нагрузок, условие работы грунтового основания, а также их прочностные и деформативные характеристики.

В соответствии с нормами проектирования конструкций все нагрузки считаются приложенными в центре тяжести подошвы фундамента. Основным методом расчёта является расчёт по деформациям, т.е. по второй группе предельных состояний. При расчёте деформаций основания с использованием расчётных схем, среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчётного сопротивления грунта основания .

1 – стена, 2 – фундаментний блок,

3 – основа, 4 – фундаментная подушка,

5 — гидроизоляция, 6 – отмостка,

7 – несущий слой, 8 – подстилающий слой.

— для центрально сжатых(т.е. для наших фундаментов) Р ≤ R.

Где Р – среднее давление под подошвой фундамента внешнего напряжения,

R – расчетное сопротивление грунта основания.

Где N- результирующая вертикальная сила на обрезе фундамента, кПа,

Как рассчитать глубину заложения фундамента

А- площадь подошвы фундамента,м 2 ,

γc1 и γc2 – коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы различных грунтов в основании фундаментов,

=1,2 (т.к. L/Н / — удельный вес грунта расположенного выше подошвы фундамента.

γ – удельный вес грунта расположенного под подошвой фундамента.

Определение глубины заложения фундаментовОпределение глубины заложения фундаментов Расчетная глубина промерзания: Высота подушки фундамента 0.3 м. Фундамент опирается на пески пылеватые плотные. Вывод: принимаем глубину

Имеет нехорошую способность вспучиваться и выталкивать фундамент (при замерзании). Это критично, при высоком уровне почвенных вод. Поэтому глубина закладки ленты должна быть ниже пролегающего уровня вод. Тоже относится к суглинистым почвам (где % содержания глины составляет от 10 до 30). Здесь, более надёжным, станет вариант свайно-ленточного.

Лучше чем глинистый. Через крупно и среднезернистый, вода просачивается даже при высоком уровне залегания. Однако, если песок мелкозернистый или вообще пылевидный, то вода в нём всё-таки задерживается. В таком случае глубина закладки возрастает до отметки промерзания. Надо знать, постройка на песчаном грунте приводит к более глубокой усадке. А потому, высокий цоколь, вполне уместен. Тоже относится к глинисто-песчаным почвам, содержащим 3,0 метра

Точный расчёт — удачный результатОпределяемся с глубиной заложения ленточного фундамента. Факторы влияющие на эту величину: тип грунта, глубина промерзания, наличие грунтовых вод и т. д.

Итак, как правильно вычислить глубину, на которую следует закладывать баню?

Многие сегодня, конечно, полагаются на среднестатистические расчеты и заливают фундаменты на 90 см глубиной, но опытные строители всегда подстраховываются на случай холодной зимы и достигают отметки 1,10 м и не меньше! Тем более что морозы в России – уж точно, что не редкость. Почему и еще с советских времен всего фундамент закладывают на глубину 110 см – так даже в морозные зимы пучение почвы не может ничего нарушить.

Неотапливаемые конструкции закладываются на 10% глубже уровня глубины промерзания грунта, а отапливаемые – на 20-30% выше. Еще один момент: под внутренними стенами бани фундамент можно углублять меньше – разрешено строительными нормами. Но не меньше 40 см – это важно!

Свойства почвы

Что такое сезонное пучение грунта? Это вода под землей, которая в зимнее время замерзает, увеличивается в объеме (вспоминаем школьную физику) и выталкивает то, что в этом грунте находится. Весной она тает и снова опускает грунт.

Например, согласно официальной информации, на территории Московской области 80% грунтов – пучинистые. Это глины, суглинки и супеси, и все это немало пучит по сезонам. На торфяной почве и вовсе говорить о глубине не приходится: единственно возможный здесь фундамент – это плавающая плита.

Не меньшее значение для определения необходимой глубины заложения ленточного и любого другого фундамента играет водонасыщенность: если это глина и она пучиниста, то заглубление фундамента придется делать значительным. В крайнем случае лучше тогда использовать плиту – для небольшой баньки то, что надо.

А вообще идеальное условие для любого фундамента – это когда грунтовые воды находятся выше глубины промерзания грунта. Ведь при их пересечении подземные воды замерзают и «вздувают» грунт, причем неравномерно, что и приводит к перекосу фундамента. А это трещины и еще что похуже. Потому что сила сезонного вспучивания грунта – 10-15 т/м2, нехило, правда?

где Mt – коэффициент, который равен средним температурам (ниже нуля) за зимний месяц в необходимом районе, их выбирают по СНиП. Если эти данные неизвестны для региона, в котором происходит строительство, то их определают исходя из сведений гидрометеорологической станции, расположенной в таких же климатических условиях.

суглинков, глины– 0,23;

мелкого и пылеватого песка – 0,28;

крупнообломочных грунтов, крупных и средней крупности песков – 0,30;

супеси – 0,34.

После получения результата можно определиться с глубиной ленты, она должна быть больше на 15-20 см. полученного численного значения из вышеуказанной формулы. Подсчитав глубину фундамента, нужно выяснить, будут ли подземные воды омывать наш фундамент, для этого находят уровень, на котором они расположены. Для определения уровня подземных вод используют данные кратковременных наблюдений, иногда даже разовые замеры глубины подземных вод.

Посмотрите видео, на какую глубину стоит заглублять фундамент при наличии рядом вод.

dн=√M*d0

  • dн — нормативная глубина промерзания;
  • М — сумма отрицательных среднемесячных температур за год которые узнайте из СНиП 23-01-99 таблица 3. В случае самостоятельного расчёта получите эти данные на местной метеостанции за последние 5 лет наблюдений, выберите холодный год;
  • d0 – эмпирический коэффициент, зависящий от типа и вида грунтов, находящихся в зоне промерзания, определяемый из таблицы.

Расчётная глубина залегания подошвы ленточного фундамента определяется умножением нормативного значения на коэффициент 1.1.

Исследуем геологию своими руками

Для проверки геологического строения грунтов своими руками вооружаемся лопатой. Во всех пяти точках — под углами будущего строения и в середине — придется копать глубокие ямы. Размер: метр на метр, глубина — не менее 2,5 м. Стенки делаем ровные (хотя бы относительно). Выкопав яму, берем рулетку и листок бумаги, замеряем и записываем слои.

Что можно увидеть в разрезе:

  • Сверху идет самый темный слой — плодородный. Его толщина от 10 см до 1,5 метров, иногда больше. Этот слой обязательно удаляется. Во-первых, он рыхлый, во-вторых, в нем живут разные животные/насекомые/бактерии/грибки. Потому сразу после разметки фундамента первым делом этот слой удаляют.
  • Ниже расположен естественный грунт. Таким он был до «обработки» животными и микроорганизмами. Тут могут быть такие грунты;
    • Плотный песок (крупный, средний, с гравием). Отличное основание для постройки дома: и вода уходит быстро и основание надежное. На таких грунтах можно ставить дом на мелкозаглубленный фундамент (глубина заложения от 50 см).
    • Сыпучие пески (мелкие и пылеватые). Если подземные воды расположены глубоко, строится можно. Но эти грунты опасны тем, что плывут при насыщении водой.
    • Глина, суглинок, супесь. Ведут себя точно также как и пылеватые пески: при намокании плывут, если воды мало, но их несущая способность высокая. Тут еще нужно смотреть на количество осадков врегионе.
    • Торфяники. Самые ненадежные основания. На них можно строиться только с использованием столбчатых фундаментов. И то, только при условии, что не очень глубоко расположен слой грунта с хорошей несущей способностью.
      Необходимо определить, что за грунты в каждом слое

      Необходимо определить, что за грунты в каждом слое

Часто сложности возникают при попытках различить глиносодержащие грунты. Иногда достаточно только на них посмотреть: если преобладает песок и имеются вкрапления глины — перед вам супесь. Если преобладает глина, но есть и песок — это суглинок. Ну а глина не содержит никаких вкраплений, копается тяжело.

Есть еще один метод, который поможет вам удостоверится насколько правильно вы определили грунт. Для этого из увлаженного грунта скатывают руками валик (между ладонями, как когда-то в детском саду) и сгибают его в бублик. Если все рассыпалось — это малопластичный суглинок, если развалилось на куски — пластичный суглинок, если осталось целым — глина.

Определившись с тем, какие грунты у вас находятся на выбранном участке, можно приступать к выбору типа фундамента.

Грунтовые воды

Как рассчитать глубину заложения фундамента

супеси – 0,34.

  • получить данные по гидрогеологическим изысканиям в районе участка у отдела архитектуры;
  • пробурить шурф самостоятельно;
  • узнать у соседей, построившихся ранее на прилегающем участке.

Уровень грунтовых вод носит сезонный характер, поэтому расчёт ведётся по максимальному значению в пиковый, весенний период (СНиП 22.13330.2016). В зависимости от положения грунтовых и паводковых вод, глубины естественного промерзания изменяется нормируемое заложение подошвы основания.

Когда пиковый подъём грунтовых вод превышает глубину промерзания, рекомендуется возводить мелко заглублённый ленточный фундамент с применением технологий по укреплению основания, дренажа.

  • При планировании на скальных, песчаных крупной и средней крупности, гравелистых,  крупнообломочных с песчаным заполнителем грунтах глубина залегания фундамента от уровня  расположения подземных вод не зависит.
  • Если под подошвой фундамента находятся мелкие или пылеватые пески, то при уровне подземных вод расположенных на 2 метра ниже уровня промерзания грунта, глубина заложения фундамента может быть любой. Если воды находятся выше этой отметки, то закладывать фундамент нужно ниже уровня промерзания.
  • Если под подошвой находится будут глины, суглинки, крупнообломочные грунты с пылеватым или глинистым заполнителем, то фундамент однозначно должен быть ниже уровня промерзания (от уровня подземных вод не зависит).
    Таблица с рекомендуемой глубиной заложения фундамента в зависимости от типа грунта и уровня подземных вод

    Таблица с рекомендуемой глубиной заложения фундамента в зависимости от типа грунта и уровня подземных вод (чтобы увеличить размер картинки, щелкните по ней правой клавишей мышки)

Как видите, в основном уровень заложения фундамента фундамента определяется наличием подземных вод и тем, насколько сильно промерзают грунты  в регионе. Именно морозное пучение становится причиной проблем с фундаментами (или изменение уровня грунтовых вод).

Пучинистость

Пучинистость — негативный фактор, влияющий на заложение фундамента. Пучение вызывают только те грунты, которые обладают высокой капиллярной активностью — способностью втягивать воду, смешиваться с ней. При замерзании таких грунтов увеличивается объём, что вызывает изменение положения фундамента, нарушается геометрия кирпичных стен, каркаса здания, конструкционных элементов.

Замерзание грунта происходит под подошвой и у боковых стенок фундамента. Пучение грунта вызывает усилия, способные поднимать  нагруженные здания. Например для лёгкого дома со стенами из блоков низкой плотности (пенобетон, газобетон) разность уровней между крайними точками стены не должна превышать 0.02% (СП 22.1330.2016, таблица Д.1). Эксцентриситет приложения нагрузок для такого варианта не допускается.

Грунты по своей способности поглощать влагу и увеличиваться в объёме при промерзании делятся на следующие категории:

  • сильно пучинистые,
  • пучинистые,
  • средне пучинистые,
  • слабо пучинистые,
  • не пучинистые.

К пучинистым грунтам относятся: глина, суглинки, супеси. К средне пучинистым относят мелкие пески с природными включениями пылевидных частиц или глины, имеющие способность втягивать воду через капилляры. Сильно пучинистыми становятся такие грунты когда уровень грунтовых вод выше глубины промерзания.

К не пучинистым относятся: скальные и крупнообломочные грунты, чистые крупные и средней крупности пески, способные адсорбировать влагу.

Фундаменты глубокого заложения

При строительстве зданий 1 и 2 категорий применяют фундаменты глубокого заложения, ниже глубины промерзания. Это обеспечивает их нормируемую долговечность (

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Всё про бани
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector