От чего зависит глубина заложения фундамента?

От чего зависит глубина заложения фундамента?

Как определить оптимальную глубину заложения фундамента и от чего зависит этот показатель?

Чем глубже заложен фундамент, тем дороже обойдётся строительство объекта. Вот почему так важен этот вопрос.

Застройщик стремится найти золотую середину между оптимальной несущей способностью основания и минимальной его стоимостью.

От чего это зависит и как это сделать – пойдёт речь в данной статье.

На что влияет степень заглубления?

Чем больше глубина, тем больше потребуется материалов и трудовых ресурсов на возведение фундамента. Это, в конечном счёте, скажется на общей стоимости строительства объекта. В обратном случае экономия средств будет очевидной.

Перед застройщиком возникает дилемма. Нужно получить надёжное долговечное основание здания, и в то же время обойтись минимумом затрат. Прийти к оптимальному решению поможет только точный расчёт несущей способности фундамента, в том числе, его глубины заложения. От правильности расчёта заглубления будет зависеть надёжность и долговечность строящегося объекта.

Если у застройщика не хватает опыта в этом деле, то лучше обратиться за расчётом к специалистам. Они учтут гидрогеологические, климатические условия грунта и конструкционные особенности здания.

Получив опытным и справочным путём данные, специалисты дадут рекомендации какой лучше тип фундамента возводить, какой ширины и глубины он должен быть.

Что нужно учитывать при расчете параметра?

Параметр определяют рядом вычислений, сбором справочных данных. Глубина заложения фундамента напрямую зависит от гидрогеологических, инженерно-геологических и климатических условий грунтового основания строительного участка.

Важно! Для устойчивого положения здания или сооружения важно соблюдение неравенства между его весом и сопротивлениям грунтового основания, причём последний показатель должен быть больше нагрузки от дома.

Это во многом зависит от состава грунта, расположения его пластов с разными физическими характеристиками.

Подошва основания должна опираться на прочный пласт грунта. Насколько низко будет залегать прочное грунтовое основание, настолько глубоко будет погружен фундамент в землю.

Грунтовые воды существенно влияют на расчёт глубины заложения подошвы основания здания. Задачей проектировщиков является установить нижнюю границу фундамента выше уровня грунтовых вод, чтобы избежать разрушительного воздействия на массив основания влаги.

Суровость или наоборот мягкость местного климата существенно влияет на то, насколько глубоко промерзает грунт. Всё что погружено в промёрзлую почву весной может подвергнуться воздействию разрушительных сил пучения почвы. Поэтому подошва фундамента должна находиться ниже слоя мерзлого грунта в зимнее время года.

Критерии выбора

Итак, основополагающие критерии выбора величины заглубления основания – это факторы:

  • инженерно-геологический;
  • гидрогеологический;
  • климатический.

Инженерно-геологический

Встречаются разные грунты, которые обладают различным сопротивлением. Они бывают слабыми, средней и высокой несущей способности:

  • К первым относят торфяники, суглинки, болотистые почвы.
  • Глинистые основания тоже относят к ненадёжным основаниям по причине их пучинистости. Вторыми можно считать песчаники, почвы с каменистыми включениями.
  • Самые прочные грунты — это скалистые основания.

Чтобы правильно рассчитать заглубление, нужно знать какие пласты грунта находятся под верхним плодородным слоем почвы, каким удельным сопротивление они обладают. Для этого на строительном участке проводят инженерно-геологические изыскания.

Есть два пути определения характеристик грунтовых оснований – справочный и опытно-лабораторный способ:

    Практически вся территория РФ обследована геологическими службами. Результаты изысканий в виде вертикальной съёмки хранятся в архивах местных управлений градостроительства и архитектуры.

Запросив выкопировку геологической вертикальной съёмки с привязкой к месту строительства объекта, застройщик получит характеристики слоёв грунта на своём участке. Если таковые данные невозможно получить, пользуются табличным материалом из нормативной документации: СП 22.13330, ГОСТ 5180-2015.

  • Во втором случае геологические характеристики грунтового основания определяют опытным способом. Взятые бурением на участке образцы грунта в виде кубиков со сторонами 1 см испытывают в строительной лаборатории. Кубик подвергают давлению, определяя удельное сопротивление образца почвы.
  • Гидрогеологические

    Уровень грунтовых вод можно узнать из той же выкопировки вертикальной съёмки (см. выше). Этот параметр очень важен при строительстве фундамента. Чем ниже основания здания грунтовые воды, тем лучше. Вода может вымыть грунт из-под подошвы фундамента, что приведёт к неравномерной осадке здания и его разрушению.

    Повышенный уровень влажности – это благоприятная среда для размножения грибков и плесени. Вредоносные микроорганизмы разрушают опорный массив, возведённый из любого материала. Вот почему подошва фундамента должна быть выше залегания подземных вод.

    На заметку. Самый верный способ определения уровня грунтовых вод очень прост. Для этого надо заглянуть в колодец рядом со стройучастком. Расстояние от уровня земли до поверхности воды и будет этим уровнем.

    Климатический

    В нормативной документации, указанной выше, можно найти по карте свой район строительства с указанием глубины промерзания грунта. В зимнее время застройщик может сам определить, на какую глубину промерзает почва.

    Также этот параметр есть в местном архиве управления градостроительства и архитектуры. Если подошва окажется в зоне промерзания, то фундамент будет подвергаться воздействию разрушительных сил весеннего пучения грунта.

    Разновидности грунтов

    Проектирование фундаментов основывается, прежде всего, на несущие свойства грунта. Геологические изыскания определяют, так называемую распластовку грунтового основания. На вертикальной съёмке видно их расположение. Зная удельное сопротивление каждого слоя и удельную нагрузку от веса здания, можно определить, на какой глубине нужно будет заложить фундамент.

    В качестве справочного материала можно воспользоваться следующей таблицей:

    Оперируя удельной нагрузкой, её можно уменьшать или увеличивать за счёт изменения величины расчётной площади опоры здания. Этим добиваются превышения удельного сопротивления выбранного слоя грунта над удельным весом сооружения. Предварительный расчёт глубины заложения корректируют в зависимости от глубины промерзания и уровня грунтовых вод.

    Справка! Как правило, расчётная величина заглубления оказывается гораздо ниже границы промерзания почвы (исключению подлежат регионы Крайнего Севера). Если возникает потребность сделать основание глубоко в зоне грунтовых вод, то этот уровень преодолевают с помощью свай.

    Влияние типа основания

    Расчётную ГЗФ корректируют в зависимости от типа фундаментного основания. Самые распространённые виды опорных конструкций – это:

    Коррекция ГЗФ осуществляется для каждого вида фундамента определенным образом.

    Ленточные

    Фундаменты называют ленточными потому, что опорный массив выглядит в плане лентой, повторяющей периметр несущих стен дома.

    Опорные ленты бывают железобетонными монолитными, сборными из жб блоков, кладочными (бут, природный камень). Также это могут быть основания из брёвен для деревянных домов.

    Ленты могут быть мелкозаглублёнными и основаниями глубокого заложения. Мелкие фундаменты устраивают для лёгких построек, когда их незначительный вес позволяет возводить ленты минимальной ширины при минимальной глубине промерзания грунта до 300 мм. На торфяниках, болотистых почвах и слабых грунтах ленточные фундаменты не строят.

    Важно. Непременным условием возведения ленточных оснований является ограничение длины прямолинейных участков, которые не должны больше 7 метров. Это позволяет избежать риска неравномерной просадки опорной конструкции.

    Столбчатые

    Как отдельно стоящие опоры, столбы одного здания могут быть разной глубины заложения. Это может быть вызвано неравномерной распластовкой несущих слоёв грунта. На практике застройщики не хотят возиться с индивидуальным заглублением каждой опоры, выбирают максимальный параметр и заглубляют все столбы одинаково.

    Сваи многообразны в своём строении. Они бывают железобетонными, буронабивными, а также в виде металлических труб. Их расчётная подземная длина и есть глубина заложения фундамента. Их длина напрямую зависит от глубины несущего слоя грунта. Следует учитывать то, что конец сваи должен быть погружен в этот слой минимум на 300 – 400 мм.

    Отдельного внимания заслуживают винтовые опоры. Их тоже относят к конструкциям свайного поля. Главным отличием винтовых опор является то, что их ввинчивают, а не забивают в грунт.

    Они обладают высокой несущей способностью и не нуждаются в чрезмерном глубоком заложении. Не большой размер по вертикали компенсируется количеством винтовых свай.

    Изначально опоры предназначались для военного строительства. Сегодня из-за быстроты монтажа их применяют для гражданских объектов на всех видах грунта, кроме оснований с каменистыми включениями и скалистых почв. Больше о свайно-винтовом фундаменте читайте здесь.

    Особенности. Задача винтовых опор состоит в том, чтобы пройти слабые слои и погрузиться в несущий грунт. Их винты могут быть двух и трёх лопастными, а наконечники открытыми и в виде конуса.

    Плитные

    Фундаменты такого типа можно назвать поверхностными конструкциями. Они практически представляют собой незаглублённый фундамент, которому «всё равно», какая глубина промерзания грунта и уровень грунтовых вод на месте строительства.

    Такие основания возводят в местах со слабыми грунтами большой глубины. Большая площадь монолитной плиты сводит к минимуму удельную нагрузку на единицу опорной площади грунта. Плита, как бы плавает на поверхности почвы.

    Зависимость от типа постройки

    Здание может покоиться на мелкозаглублённом фундаменте или возведено на заглублённом основании с цокольным этажом и подвалом. Внутри здания устанавливают тяжёлое оборудование на отдельных фундаментах. Все эти конструкционные особенности отражаются на ГЗФ.

    Как уменьшить?

    Застройщик крайне заинтересован в экономии материальных ресурсов. Чем меньше глубина заложения основания дома, тем меньше затрат. Этот вопрос наиболее актуален для ленточных и плитных оснований. Сваи должны опираться на устойчивые пласты грунта. Чтобы уменьшить ГЗФ, выполняют следующие мероприятия:

      Устройство песчано-гравийной подушки. Если пучинистые грунты уходят на большую глубину (3, 4 метра), возводить ленточный фундамент с большей глубиной заложения экономически будет крайне невыгодно.

    Уменьшают ГЗФ путём замены поверхностного слоя пучинистого грунта песчано-гравийной подушкой. Она воспримет на себя и смягчит силы пучения почвы, чем убережёт фундамент от деформации.
    Отвод воды. Близко расположенные к поверхности земли грунтовые воды быстро разрушат опорный массив здания. Чтобы этого не случилось, глубину заложения значительно увеличивают с усиленной гидроизоляцией поверхностей фундамента.

    Напротив, чтобы уменьшить ГЗФ делают дренаж вокруг дома. Отвод воды от фундамента убережёт его от пагубного воздействия излишней влаги. О видах и схемах дренажа плитного фундамента узнайте здесь.

  • Утепление. Большая глубина промерзания грунта порой, особенно в условиях северных регионов, принуждает застройщиков сильно заглублять подошву фундамента. Утепляя его, можно значительно уменьшить ГЗФ. Для этого дно траншей и стенки фундамента утепляют пенопластом, пеноплексом, матами минеральной ваты и пр.
  • Заключение

    Правильный расчёт глубины заложения фундамента избавляет застройщика от излишних затрат на строительство здания. Необоснованное уменьшение высоты подземной части опорного основания может вместо экономии финансов привести к разрушению конструкций здания.

    Какой должна быть и от чего зависит глубина заложения фундамента

    Надежный фундамент – залог прочности и сохранения в течение длительного срока эксплуатационных характеристик здания. Он принимает на себя, а затем передает грунту создаваемую конструкцией нагрузку, защищает дом от проникновения влаги и холода из земли. Определяющее значение имеет глубина заложения фундамента, поскольку это влияет на эффективность выполнения этой частью здания своих функций.

    Что это такое

    Данный термин обозначает степень погружения подошвы основания в землю. Иными словами, глубина заложения фундамента – это расстояние от его нижней части до грунтовой поверхности.

    Минимальное значение параметра – 50 см. При закладке невысоких зданий промышленного назначения без кранового оборудования и серьезного динамического воздействия, жилья не выше двух этажей, вместо нижней части заглубленного ниже 70-сантиметровой отметки фундамента допускается использование гравийной, щебневой или средне/крупнопесчаной подушки. Над ней должна возвышаться хотя бы 50-сантиметрровая часть.

    При заложении фундамента на глинистом, суглинистом, песчаном или супесчаном грунте, особенно при глубоком промерзании, следует позаботиться о его защите от поверхностных вод. Делается это путем обустройства отмостки по периметру здания и установки водоотводных лотков.

    Под внутренними стенами в домах, где планируется отопление, нет необходимости при устройстве основания ориентироваться на то, как сильно промерзает земля, и как близко проходит слой грунтовых вод. Но минимальный размер все равно тот же — 50 см. Если такие фундаменты возвышаются над основаниями внешних стен, то следует позаботиться об их защите от промерзания.

    Факторы, влияющие на глубину заложения

    Существует целый комплекс факторов, на которые ориентируются при вычислении требуемой глубины заглубления фундамента. Определяющее значение имеют следующие из них: особенности грунта, на котором возводится здание, уровень грунтовых вод, величина промерзающего слоя земли.

    Грунт

    Определяя глубину залегания фундамента, следует в первую очередь выяснить, какой тип грунта находится в районе будущего строения. Верхний слой практически в любом месте – это рыхлая плодородная почва, которая не может служить основой для фундамента и всегда удаляется. Ниже идут грунты с более значительной плотностью, выступающие в качестве опоры для основания здания. Следовательно, глубина фундамента на черноземе зависит от характеристик нижерасположенного слоя

    Наиболее распространены следующие виды грунтов:

    1. Глинистый и суглинистый. Характеризуются значительным, неравномерным вспучиванием и выталкиванием фундаментной конструкции при замерзании, что имеет критическое значение при высоко залегающих грунтовых водах. Основание должно располагаться ниже их уровня. Минимальное заглубление даже при благоприятных условиях (небольшое количество осадков в регионе и глубоко залегающие грунтовые воды) – 75 см.
    2. Песок и супесь. Средне- и крупнофракционная песчаная почва – хорошая база для фундамента, поскольку не задерживает воду. Достаточно 50-сантиметрового заглубления. Мелкопесчаная почва задерживает влагу, при значительном количестве которой становится неустойчивой. Заглубленность на таком слое должна превышать глубину промерзания, которая может достигать 60-200 см.
    3. Хрящеватый. Содержит гравийные, щебневые и различные каменные частицы, благодаря которым размытия и сжатия грунта не происходит. Минимальная величина заглубления – 50 см.
    4. Скалистый. Отличается прочностью и высоконадежностью, не подверженностью проседанию и размыванию. Для закладки фундамента достаточно просто выровнять поверхность, без углубления.

    Уровень грунтовых вод

    Определяя, какой глубины фундамент целесообразно формировать на скальных, крупно- и среднепесчаных, хрящеватых грунтах, нет необходимости отталкиваться от того, где залегают воды.

    Если в месте строительства мелкий песок, но водоносный слой на 200 см ниже глубины промерзания, то делать закладку можно по своему усмотрению. При более близком залегании водного горизонта следует опускаться ниже промерзающего слоя.

    В тех случаях, когда приходится иметь дело с глиной, хрящеватыми почвами, суглинками, заглубляться, независимо от прочих условий, требуется ниже уровня, подвергающегося действию мороза.

    Глубина промерзания

    Один из значимых факторов, от чего зависит показатель заглубления основания здания, — глубина грунтового слоя, подвергающегося воздействию морозов. Причем наибольшее значение это имеет при работе на почве, характеризующейся сильной пучинистостью.

    Почему? Они удерживают в себе значительное количество влаги, которая при отрицательных температурах расширяет грунт и выталкивает фундамент.

    К категории пучинистых относятся мелкопесчаные почвы, глина, супесь и суглинок, непучинистых – средне- и крупнопесчаные, скалистые, хрящеватые.

    При наличии хотя бы 200-сантиметрового разделительного слоя между нижним пределом промерзания и горизонтом вод под фундамент достаточно обеспечить котлован глубиной в полметра. Иначе требуется углубление, превышающее уровень промерзания почвы.

    Формула для расчета

    Разбираясь в том, что такое глубина заложения фундамента, важно научиться определять показатель глубины промерзания почвенного основания. Делается это так:

    Dfm – промораживающийся почвенный слой,

    D – коррелирующийся с типом грунта коэффициент промерзания;

    √Mt – квадратный корень суммы температур тех месяцев, в которых среднемесячный температурный показатель – отрицательный.

    Значение D для глинистых и суглинистых почв равно 0,23, для мелкопесчаных – 0,28, для средне- и крупнопесчаных – 0,3, для хрящеватых – 0,34.

    К примеру, для дома, возводимого на глине в местности, где четыре месяца имеют средние отрицательные температуры (-3°C, — 11°C, — 13°C, -5°C), расчет выглядит следующим образом:

    Dfm = 0,23 х 5,66 = 1,3 м.

    Таким образом, в данной местности земля промерзает примерно на 130 см.

    Для большей точности учитывать, планируется ли оборудование помещения отопительной системой, и насколько тепло в нем будет.

    При расчете того, сколь глубоко стоит погружать фундамент зданий без отопления (дачный домик, баня), прибегают к включению повышающего коэффициента, равного 1,1. Он выступает в качестве страховки от промерзания. Тогда данный параметр будет равен: 130 х 1,1 = 143 см.

    При использовании отопления в здании на фундамент также будет передаваться доля тепла, что минимизирует промерзание. При этом в расчеты подставляют понижающий коэффициент, варьирующийся от 0,9 до 0,4.

    Рекомендации для различных фундаментов

    Отдельные виды фундаментных конструкций имеют определенные отличительные характеристики и конструктивные особенности. При этом существуют общие для всех типов рекомендации, позволяющие правильно рассчитать глубину заложения фундамента для одноэтажного или двухэтажного дома, различного рода построек подсобного и хозяйственного назначения. Они сводятся к следующему:

    • величина заглубления фундамента не может быть менее 50 см, за исключением тех случаев, когда основанием выступает скалистый грунт;
    • при расположении нескольких зданий друг возле друга глубина заложения их фундаментов должна быть одинакова. Это необходимо для обеспечения устойчивости строений;
    • заглублять фундамент в несущий слой грунта необходимо минимум на 10-20 см, чтобы нагрузка от конструкции полноценно передавалась твердой почве;
    • если позволяют условия, то фундамент целесообразно закладывать над водоносным слоем. Благодаря этому можно обойтись без устройства дренажной системы;
    • нижнюю часть фундамента целесообразно опускать примерно на 1/5 ниже слоя промерзания, что позволяет предотвратить разрушительное действие пучения и избежать неравномерной усадки строения.

    Не стоит углубляться слишком сильно, поскольку особого преимущества в плане надежности это не даст, зато расходы существенно увеличатся.

    Ленточный фундамент

    Ориентирован в первую очередь на строения, возводимые на однородных слабопучинистых грунтовых основаниях. Мало подходят для глины и насыщенных влагой грунтов с неоднородной структурой.

    Базовые параметры, на которые ориентируются при определении глубины ленточного фундамента, следующие:

    • величина промерзающего слоя;
    • уровень залегания подземных вод;
    • насыщенность почвы влагой.

    Чем глубже промерзает грунт, и чем ближе к его верху водоносный слой, тем больше вероятности вспучивания земли в период отрицательных температур. Для защиты от этого явления прибегают к заглублению фундаментных конструкций. В нижерасположенную таблицу приведены ориентировочные цифры для разных видов почв.

    ГрунтВеличина заглубления, см
    Слабопучинистый50-60
    Средне- и сильнопучинистый75-150
    Залегающий в северных регионах180-200

    Углубляться существенно ниже 200-сантиметровой отметки экономически нецелесообразно.

    Столбчатый фундамент

    Пригоден главным образом для нетяжелых и невысоких зданий. Состоит из группы железобетонных опор, устанавливаемых в местах стыка стен, в том числе внутренних с капитальными. Между собой оголовки колонн соединяются посредством железобетонного ростверка. Нижняя часть опор погружается в подушку из песчано-гравийно-гравийной смеси.

    Фундамент данного типа отличается невысокой стоимостью и простотой обустройства. Кроме того, он подходит для эксплуатации в местностях с проблемными грунтами.

    Не рекомендуется устанавливать столбы на торфе, глине и иных слабонесущих и подверженных сдвигу почвах, использовать их в качестве опор для массивных зданий.

    Закладка колонн осуществляется на 20-30-сантиметровом удалении от отметки промерзания. На стабильных грунтах высота опор для одноэтажных зданий составляет в среднем 80 см.

    Плитный фундамент

    Обладает отличными прочностными характеристиками, надежен, не теряет своих свойств на протяжении длительного времени эксплуатации. Однако закладка сопряжена с затратами большого количества денежных средств и привлечением значительных трудовых ресурсов. Основное преимущество плит состоит в том, что они снижают давление, создаваемое зданием на грунтовое основание, что особенно важно, когда оно слабое.

    Плитное основание подразделяется на мелкозаглубленное (20-50-сантиметровое расстояние) и глубокозаглубленное (до 100-сантиметровой отметки). Заранее в любом случае подготавливается подушка из песчано-гравийной смеси.

    Таким образом, принятие решения относительно того, сколь глубоко должен погружаться фундамент, требует комплексного подхода и учета разносторонних климато-геологических факторов.

    Как определить глубину заложения фундамента

    Фундаментное основание предназначено для равномерного распределения нагрузки от вышеустановленных конструкций по массиву грунтов, на которых ведется строительство. Необходимость закладки фундамента вызвана тем, что на основание каждого дома в процессе эксплуатации кроме движения грунтов действуют также вес самого строения и изменяющиеся климатические условия. Чтобы противостоять действию этих сил, зданию необходимо прочное и твердое основание, способное принять и равномерно распределить предполагаемые нагрузки. Одним из параметров, определяющих надежность и долговечность строений, является глубина заложения фундаментов, которые могут быть заглубленными, мелкозаглубленными и глубокого заглубления. Последние используются, как правило, при строительстве промышленных или высотных зданий и их расчет отличается высокой сложностью.

    1. Основные факторы, влияющие на глубину залегания фундамента
    2. Глубина промерзания грунта
    3. Минимальная глубина закладки фундаментов
    4. Обустройство ступенчатого фундамента
    5. Влияние соседних зданий и сооружений на глубину закладки нового фундамента
    6. Обустройство примыкающих фундаментов
    7. Влияние инженерных коммуникаций и подпольных каналов на глубину закладки фундамента
    8. Влияние способа проведения работ на глубину закладки фундамента

    Основные факторы, влияющие на глубину залегания фундамента

    Глубина заложения фундамента зависит от геологических условий и типа здания

    Чтобы правильно осуществить расчет глубины заложения фундамента, необходимо учесть:

    • глубину залегания грунтовых вод;
    • пластовые расслоения грунтов;
    • глубину промерзания грунтов;
    • содержание агрессивных составляющих в составе грунта;
    • марку используемого материала.

    Глубина фундамента зависит от места расположения нового дома: рядная застройка или отдельно стоящее здание.

    Глубина промерзания грунта

    При закладке любого фундаментного основания необходимо иметь в виду, что почва в разных районах имеет разную плотность и водонасыщенность. Узнать об этих особенностях грунта можно у владельцев соседних построек.

    Читайте также  Строительство ленточного фундамента для дома

    Можно воспользоваться специальными картами, где приведены нормативные данные:

    Минимальная глубина закладки фундаментов

    Зависимость глубины заложения фундамента от уровня промерзания грунта

    Фундаментное основание должно закладываться ниже уровня залегания грунтовых вод. В противном случае при вспучивании грунта из-за их замерзания, фундамент может разрушиться, ведь сила сезонных подвижек почвы может составлять от 10 до 15 т/кв.м. При этом неравномерность вспучивания грунта в разных местах участка способна вызвать перекос подушки, что приводит к появлению трещин и в конечном итоге к его разрушению.

    Расчет глубины заложения фундамента осуществляется по формуле Hp = Mt*m*Hh, где:

    • Hh — глубина промерзания грунта;
    • Mt — коэффициент влияния тепла наружных стен здания (Mt = 0,7-1,0);
    • m — коэффициент условий эксплуатации здания (m = 1,1).

    Теоретически минимальная глубина залегания фундамента составляет:

    • 0,5 м — если нет опасности промерзания почвы, а грунтовые воды не приближаются к основанию фундаментной подушки более, чем на 2 м;
    • 0,8 м — для непромерзающих грунтов (песок, гравий и др.);
    • 0,8 м — для промерзающих грунтов при условии, что грунтовые воды не приближаются к основанию фундамента более, чем на 2 м.;
    • 1,0 м -для промерзающих грунтов.

    Среднестатистические расчеты показывают, что величина заглубления фундаментов должна составлять не менее 0,9 м. Однако учитывая климатические условия большинства регионов России, специалисты советуют подошву фундаментного основания размещать на глубине 1,1 м, так как возможно пучение почвы во время сильных морозов, характерных для многих регионов России.

    Перед тем как рассчитать глубину фундамента, нужно обратить внимание, будут ли отапливаться подвальные помещения. Если да, глубину траншеи для подошвы основания уменьшают на 20-30%; если нет, лучше ее на 10% увеличить. Кроме того, разрешается уменьшать глубину закладки фундамента под внутренними стенами возводимой конструкции.

    Обустройство ступенчатого фундамента

    Когда различные элементы фундамента должны иметь разную глубину, например, под наружными и внутренними стенами и т.д., переход от одной глубины заложения его подошвы к другой должен осуществляться плавно.

    На примере фундамента для двухэтажного дома из кирпича рассмотрен расчет этого перехода на практике:

    Если фундаментное основание выполнено из стандартных бетонных блоков, длина ступеней (Ly), при помощи которых осуществляется плавный переход от одной отметки к другой, должна удовлетворять условиям соотношения Ly/hy ≤ 0,5 м.

    Влияние соседних зданий и сооружений на глубину закладки нового фундамента

    Кроме величины промерзания грунта и уровня залегания грунтовых вод на глубину закладки фундамента существенно влияет расположение:

    • фундаментов соседних, особенно примыкающих зданий;
    • инженерных коммуникаций и подпольного канала;
    • подвального помещения.

    Обустройство примыкающих фундаментов

    Влияние фундаментных оснований рядом стоящих объектов на примыкающие к ним основания вновь строящихся зданий рассмотрено на схеме:

    где 1, 2, 3 — варианты заглубления вновь строящегося здания.

    При постройке нового дома рядом с уже существующими зданиями наиболее целесообразно применять вариант 2, в котором фундаменты рядом стоящих зданий располагаются на одном уровне. Но даже в этом случае, чтобы избежать дополнительного воздействия на основание существующего дома, рекомендуется обустроить разделительный шпунт.

    Использовать 1 и 3 вариант не рекомендуется по таким причинам:

    • При заглублении фундамента выше примыкающего строения (вариант 1) за счет дополнительного бокового давления возникает опасность появления дополнительных неравномерных осадок. Во избежание этого явления вновь закладываемое основание должно быть отодвинуто от существующего здания на расстояние L, величина которого определяется из соотношения ∆H/L ≤ tgφ.
    • При расположении опорной поверхности строящегося здания глубже имеющегося здания (вариант 3) возможен выпор грунта под ранее заложенным фундаментом во время проведения работ.

    Влияние инженерных коммуникаций и подпольных каналов на глубину закладки фундамента

    Как влияют инженерные коммуникации на глубину закладки фундаментных оснований, показано на схеме

    Подпольные каналы, используемые при прокладке инженерных коммуникаций, имеют заданные отметки по высоте. При этом необходимо, чтобы подошва нового фундамента располагалась ниже подпольного канала на величину не менее 0,2 м.

    Кроме того, нужно исключить выпирание и промерзание грунта со стороны подвального помещения при проведении работ. Поможет этому выполнение условия dmin ≥ 0,5 dfn.

    Влияние способа проведения работ на глубину закладки фундамента

    Глубина заложения фундамента строящегося здания предопределяет выбор способа, которым предполагается проводить земляные работы. В свою очередь выбранный способ проведения работ также оказывает существенное влияние на глубину его закладки. Связано это с тем, что очень часто необходимость использования максимального количества сборно-механизированных работ не всегда совпадает с возможностями строительной организации. Как соотносятся два эти фактора между собой в конкретных геологических условиях, рассмотрено на схеме:

    Представленный на схеме геологический разрез участка строительства предопределяет способы заглубления фундамента в зависимости от разных способов выполнения работ.

    • В первом варианте грунт представляет собой пылеватый песок, относящийся к категории слабых грунтов. Как правило, это требует обустройства гибкого фундамента достаточно большого размера, требующего от строителей минимального объема земляных работ.
    • Во втором варианте подошва здания заглубляется в слой суглинка, что позволяет спроектировать ее с минимальными размерами. Однако при этом от строительной организации потребуется вырыть глубокий котлован и дополнительно укрепить его стенки. Обустройство искусственного водоотлива будет в данном случае тоже нелишним.
    • Третий вариант, предполагает использование свайного основания, для которого характерны минимальные объемы земляных работ и операций по заливке бетона. Но в этом случае потребуются дополнительные технологические приемы и наличие специальной техники для установки свай.

    Окончательное решение по выбору того или иного варианта обустройства фундамента осуществляется совместными усилиями проектировщиков, инженеров строительной организации и заказчика. Принятый вариант в любом случае должен опираться на глубокий анализ технико-экономических характеристик будущего строения – только в этом случае можно гарантировать долговечность и надежность возводимого здания.

    Глубина заложения фундаментов

    Глубина заложения фундаментов зависит от:

    1. Инженерно-геологических условий площадки строительства;
    2. Климатических и гидрогеологических особенностей района строительства (промерзание и оттаивание, высыхание и увлажнение);
    3. Особенностей возводимого и соседних сооружений;
    4. Способа производства работ по отрывке котлованов и возведению фундаментов.

    Выбирая тип и глубину заложения фундамента, нужно придерживаться следующих общих правил:

    • подошвы фундаментов желательно закладывать на одной и той же глубине;
    • минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5 м от спланированной поверхности территории. Исключение составляют скальные породы, при наличии которых обычно снимается верхний, сильно выветренный слой;
    • глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 0,1–0,2 м от его верха;
    • при возможности следует закладывать фундамент выше уровня подземных вод. При этом не требуется водоотлива, гарантируется сохранение природной структуры грунтов основания, работы могут быть выполнены в кратчайший срок. В противном случае требуются шпунтовое крепление стен котлована, водоотлив, которые резко увеличивают стоимость земляных работ;
    • при слоистом напластовании грунтов все фундаменты рекомендуется возводить на одном слое грунта или на грунтах с близкой сжимаемостью. Если это невыполнимо, то конструкцию фундаментов выбирают из условия допустимости неравномерности осадок.

    Краткое содержание статьи

    Инженерно-геологические факторы

    Учет инженерно-геологических условий заключается в выборе несущего слоя грунта, который может служить естественным основанием для фундаментов. Этот выбор производится на основе оценки сжимаемости и прочности грунтов. Все многообразие напластований можно представить в виде трех основных схем (рис. 11).

    Рис. 11. Схемы напластования грунтов

    Схема I. Площадка сложена одним или несколькими слоями надежных грунтов, при этом строительные свойства каждого последующего слоя не хуже свойств предыдущего.
    В этом случае глубина заложения фундамента принимается минимальнодопустимой при учете сезонного промерзания грунтов.

    Схема II. Сверху один или несколько слоев слабых грунтов, ниже которых располагается толща надежных грунтов. По этой схеме решение о глубине заложения фундаментов зависит от толщины слоя слабых грунтов.

    • При небольшой его толще прорезать слабые слои и опирать фундаменты на надежные грунты (рис. 12, а).
    • Использовать слабый слой в качестве несущего с одновременным снижением чувствительности сооружения к возможному развитию неравномерных осадок (рис. 12, б, в) — уширить подушку фундамента или сделать плитный фундамент.
    • Применить свайные фундаменты (рис.12, г)
    • Улучшить основание — заменить грунт подушками уплотнения, закрепить слабый грунт (рис. 12, д, е).

    Рис. 12. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме II

    Схема III. Сверху залегают надежные грунты, а подстилающими являются один или несколько слоев слабого грунта.

    Решения по выбору глубины заложения и конструкции фундамента.

    • Прорезать толщу надежных и ненадежных грунтов (рис. 13, а, б).
    • Использовать надежный грунт, как распределительную подушку при обязательной проверке расчетом слабого подстилающего слоя (рис. 13, в).
    • закрепление слабого грунта (рис.13, г,д).

    Рис. 13. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме III

    Климатические и гидрогеологические факторы

    Основными климатическими и гидрогеологическими факторами, влияющими на глубину заложения фундаментов, являются промерзание и оттаивание грунтов. Известно, что при промерзании некоторых грунтов наблюдается их морозное пучение — увеличение объема, поэтому в таких грунтах нельзя закладывать фундаменты выше глубины промерзания.

    Глубина заложения фундаментов отапливаемых зданий и сооружений по условиям недопущения возникновения сил морозного пучения грунтов под подошвой фундаментов должна назначаться:

    • для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 9;
    • для внутренних фундаментов — независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.

    1 Приведенные в таблице значения коэффициента k относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края фундамента (af) не более 0,5 м; если это расстояние 1,5 м, значения коэффициента k повышают на 0,1, но не более чем до значения k = 1; при промежуточном значении af значения коэффициента k определяют интерполяцией.

    2 К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии — помещения первого этажа.

    3 При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент k принимают с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице.

    4. Для зданий с нерегулярным отоплением при определении k за расчетную температуру воздуха принимают ее
    среднесуточное значение с учетом длительности отапливаемого и неотапливаемого периодов суток.

    Пример расчета глубины заложения фундамента

    Найти минимально необходимую глубину заложения подошвы фундаментов наружных стен жилого здания без подвала в Нижнем Новгороде, с полами по утепленному цокольному перекрытию : грунт — супесь с текучестью I L , подземные воды в период промерзания на глубине dw = 2,5 м от поверхности планировки, вынос фундамента от наружной плоскости стены 1 м, температура воздуха в помещении 20°С.

    По таблице найдем для супеси в Нижнем Новгороде нормативную глубину промерзания: 1,8 м.

    Тогда расчетная глубина промерзания:

    df = k×dfn = 0,7×1,8 = 1,26 м, где k = 0,7 (по табл. 10)

    Расстояние от расчетной глубины промерзания до уровня грунтовых вод в зимний период dw — df = 2,5 — 1,26 = 1,24 то есть менее 2 м. Следовательно, грунт может испытывать морозное пучение и глубина заложения фундамента должна быть не менее расчетной — 1,26 м (см. табл. 9).

    Для уменьшения глубины заложения должны быть предприняты специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунта либо применена конструкция фундамента не воспримчивого к сезонным колебаниям грунта.

    Особенности возводимого н соседних сооружений

    Основными конструктивными особенностями возводимого сооружения, влияющими на глубину заложения его фундамента, являются:

    • наличие и размеры подземных и подвальных помещений;
    • глубина заложения фундаментов соседних сооружений;
    • наличие и глубина прокладки подземных коммуникации и конструкций самого фундамента;
    • величина и характер нагрузок, передаваемых на фундаменты.

    В зданиях с подвалом глубина заложения подошвы фундамента выбирается в зависимости от высоты подвального этажа, от конструкции фундамента и конструкции пола подвала (рис. 14).

    Рис. 14. Пример изменения глубины заложения фундамента от его конструкции

    При примыкании проектируемых фундаментов к существующим различают следующие случаи: подошва проектируемых фундаментов располагается выше глубины заложения существующих фундаментов, на одном и том же уровне и ниже подошвы существующего фундамента. Фундаменты проектируемого сооружения, непосредственно примыкающие к фундаментам существующего, рекомендуется закладывать, как показано на рисунках страницы сайта.

    Если сооружение строится на косогоре фундаменты приходится делать на различных высотах. Переход от большей глубины заложения к меньшей осуществляется уступами, как изображено на рис. 15, где tg β, так же как и в случае проектирования нового фундамента рядом с существующим, определяется по формуле:

    tg β 50 кПа) можно принимать tg β = 1 (β = 45°).

    Рис.15. Высотное расположение уступов в отдельных смежных и ленточных фундаментах

    Для ленточных фундаментов высота уступов в этих грунтах обычно принимается 0,5–0,6 м, а длина участка фундамента — 1,0–1,2 м (в несвязных грунтах соотношение между высотой и длиной уступа может быть принято 1:2 при высоте уступа, не превышающей 0,5–0,6 м).

    При наличии коммуникаций (трубы водопровода, канализации и т.д.) подошва фундамента должна быть заложена ниже их ввода. При этом условии трубы не подвержены дополнительному давлению от фундамента, а фундаменты не опираются на насыпной грунт траншей, отрытых для прокладки труб. Кроме того, в случае аварий и протечек уменьшается зона замачивания грунта, а при необходимости замены труб не будут нарушены грунты основания.

    Влияние способа производства работ по устройству фундаментов

    При возможности следует закладывать фундамент выше уровня подземных вод. При этом, как правило, не требуется водоотлива, гарантируется сохранение природной структуры грунтов основания, работы могут быть выполнены в кратчайший срок.

    Глубину заложения фундамента следует выбирать, в том числе и в зависимости от способа производства землянных и монтажных работ. Под монолитные ленточные фундаменты траншеи можно отрыть вручную, но для здания с подвалом нужен экскаватор. При наличии крана можно применять сборные фундаменты, а при наличии бетономешалки — монолитные и т.д.

    Окончательное решение по конструкции фундамента и глубине его заложения нужно принимать после анализа всех черех факторов приведенных выше.

    Оптимальная глубина заложения ленточного фундамента

    Решение вопроса о глубине заложения фундамента — это важнейшая задача, с которой строителю-непрофессионалу приходится сталкиваться в первую очередь.

    Если на данном этапе допустить ошибку, даже построенный по всем правилам и из самых качественных материалов дом окажется недолговечным и спустя короткое время после возведения начнет растрескиваться. Так что будьте уверены: любые усилия и время, затраченные на изучение данной проблемы, окупятся с лихвой.

    Если проект дома предусматривает наличие полноценного подвала, фундамент так или иначе придется делать глубоким, чтобы обеспечить приемлемую высоту потолка в подземном помещении.

    Но как поступить, если подвал сооружается только под частью постройки либо отсутствует вовсе? Наиболее распространенной является рекомендация заглублять фундамент несколько ниже глубины промерзания грунта.

    Действительно, в подавляющем большинстве случаев это условие можно считать достаточным, но оно далеко не всегда является необходимым.

    Другими словами, при некоторых условиях делать фундамент столь глубоким, растрачивая на него огромное количество бетона и арматуры, не имеет смысла. Попробуем разобраться с тем, какие факторы и как именно следует учитывать при определении данного параметра.

    От чего зависит глубина заложения фундамента

    При определении оптимальной глубины заложения фундамента обычно принимают во внимание:

    1. Тип грунта на участке строительства.
    2. Глубину его промерзания.
    3. Глубину залегания грунтовых вод.
    4. Этажность здания и плотность основных строительных материалов, то есть те факторы, от которых будет зависеть вес дома.
    5. Класс строения, то есть его предполагаемая долговечность. В частном строительстве не учитывается.

    Первые три пункта рассмотрим более подробно.

    Виды грунтов

    Тип и структура грунта определяют его несущую способность и такое важное свойство, как предрасположенность к морозному пучению. При выборе глубины фундамента его необходимо учитывать в первую очередь.

    Явления пучения обусловлено замерзанием и последующим расширением пропитывающей грунт влаги.

    Различают следующие виды грунтов:

    • скальные и полускальные породы. Такое основание считается непучинистым;
    • крупный и средний гравелистый песок, крупнообломочная порода. Относятся к слабопучинистым;
    • суглинки, мелкий песок или пылеватая супесь. Это уже сильнопучинистые виды грунта.

    Чтобы определить, с каким типом основания приходится иметь дело, следует взять пробы грунта с помощью извлечения шурфа. Самую точную информацию могут дать только инженеры-геологи, но существует и любительский способ, который поможет будущему домовладельцу сориентироваться в общих чертах.

    Порцию грунта разминают в руках и раскатывают в виде длинного стержня, который затем сгибают в кольцо. Стержень из глинистой почвы благодаря своей пластичности легко примет любую форму. Кольцо из суглинка распадется на несколько фрагментов. Супесь при попытке изготовления кольца просто рассыплется.

    Таблица выбора глубины заложения фундамента

    Несущая способность грунта в общем случае влияет прежде всего на ширину фундамента. Однако, при некоторых условиях верхний слой грунта может оказаться настолько слабым (в этом случае говорят о его высокой сжимаемости) и нестабильным, что строительство на нем вообще будет невозможным.

    В такой ситуации глубину заложения фундамента придется увеличивать настолько, чтобы его подошва опиралась в более прочные нижележащие слои основания.

    Глубина промерзания грунта

    В разных регионах отрицательные температуры в холодное время года проникают в грунт на разную глубину. Конкретные данные на этот счет по каждому региону можно найти в СНиП «Строительная климатология».

    Значения глубин промерзания, приводимые в этом документе, являются нормативными.

    Чтобы получить расчетное значение данной величины, следует воспользоваться формулой:

    Dф = КхDфн,
    где Dфн – нормативное значение глубины промерзания, а К – коэффициент, зависящий от режима отопления здания (см СНиП 2,02,01-83).

    Глубина залегания грунтовых вод

    Помимо типа грунта придется также определить динамику уровня грунтовых вод. Делается это с помощью скважины глубиной 2,5 – 3 м, в которую загоняется обсадная труба из пластика или стали.

    Глубину залегания подземных вод необходимо отслеживать в разные периоды года, чтобы понять, насколько высоко они поднимаются.

    Определение глубины заложения фундамента

    На основании полученных данных можно выполнить расчет глубины заложения ленточного фундамента.

    1. Для скального и полускального грунта

    В данном случае глубину заложения фундамента можно делать любой, независимо от того, на сколько может промерзать грунт и как высоко поднимаются грунтовые воды. Заглубление в такой грунт зачастую бывает невозможным из-за его твердости, тогда здание возводится прямо поверх основания.

    2. Для крупнообломочных пород и гравелистых песков крупной и средней фракции

    При строительстве на песчаном грунте чаще всего прибегают к устройству мелкозаглубленного фундамента. Это связано со способностью грунтов данного типа хорошо пропускать воду. Поэтому силы морозного пучения проявляются в них довольно слабо.

    Основная опасность пучения заключается в неравномерном воздействии на фундамент постройки, вызывающем деформации. В случае с крупнозернистым песчаным грунтом даже при высоком залегании грунтовых вод влага распределяется равномерно, а значит и при замерзании она будет воздействовать на строительные конструкции одинаково по всей площади.

    Глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента составляет 50 см при любых значениях глубины промерзания грунта и уровня подземных вод. Следует, однако, учитывать, что несущая способность песчаных грунтов существенно возрастает с увеличением глубины и при возведении тяжелых зданий этим можно воспользоваться.

    Наилучшим образом подходит указанная глубина заложения ленточного фундамента для деревянного дома либо построенного из других легких стройматериалов – газобетона, пеноблоков и пр.

    Фундаменты более «увесистых» построек необходимо располагать глубже, это позволит не делать их излишне широкими.

    При сложной архитектуре здания нагрузки на основание от разных его частей могут существенно отличаться. В этом случае допускается делать ленточный фундамент неоднородным по глубине. Перепад по отметкам между соседними ступенями может составлять 300 – 600 мм, при этом в зоне перехода подошва должна иметь наклонный участок.

    Вас интересует, что такое индикатор скрытой проводки? Информация тут.

    3. Для глинистых, мелкопесчаных грунтов и пылеватых супесей

    Грунты такого типа воду пропускают плохо и неравномерно, а потому при замерзании имеют свойство сильно вспучиваться, причем силы пучения на различных участках также могут быть разными. При возведении ленточного фундамента глубина заложения в глине будет зависеть от того, насколько близко к поверхности поднимаются грунтовые воды.

    Рассмотрим два случая:

    А) Подземные воды обнаруживаются на глубине, на 2 м превышающей расчетную глубину промерзания грунта.

    При таком положении дел подошву фундамента можно заглублять на 50% от расчетной глубины промерзания (Dф).

    Б) Если грунтовые воды поднимаются до более высоких отметок, чем было описано выше, глубину заложения ленточного фундамента делают равной расчетной глубине промерзания грунта.

    Как минимизировать эффект пучения грунта

    В случае возведения постройки на пучинистом грунте глубину заложения фундамента (и расходы на его сооружение) можно несколько уменьшить.

    Для этого следует выполнить одно из мероприятий, предотвращающих развитие значительных сил морозного пучения в холодный период года:

    • замена имеющегося грунта непучинистым или слабопучинистым: в зоне возведения здания на глубину промерзания грунта выкапывают котлован, который засыпают хорошо утрамбованным крупнозернистым песком. При сооружении ленточного фундамента глубина заложения в песке, как говорилось выше, может быть снижена до полуметра;
    • сооружение дренажных систем, способствующих снижению уровня грунтовых вод;
    • укладка вдоль фундамента (можно под отмостку) теплоизоляции из пенополистирола шириной до 1 м, которая будет способствовать уменьшению глубины промерзания грунта в данной зоне.
    Читайте также  Как сделать арматуру для ленточного фундамента?

    Видео о том, на какую глубину нужно копать фундамент

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

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

    Adblock
    detector