От чего зависит?
Расчетная глубина фундамента, как правило, зависит от геологических, гидрологических, климатических и структурных характеристик местности, участка и самого здания.
Следующие факторы оказывают наиболее значительное влияние:
- Назначение сооружения и особенности его эксплуатации.
- Факторы проектирования: размер конструкции, тип фундамента, этажность, наличие подвала, расположение инженерных коммуникаций.
- Нагрузка на фундамент определяется общей эксплуатационной массой конструкции, а также массой снежного скопления.
- Свойства почвы: тип и структура, устойчивость, поднятие, влажность и др.
- Глубина промерзания почвы.
- Глубина водного зеркала.
- Климатические факторы: степень ветровой нагрузки, сейсмичность, паводковые ситуации и т.д.
- Обзор сайта.
Минимальная и максимальная ГЗФ под дом
Перед тем как приступить к расчетам, узнайте:
- тип, состав земельного участка на участке;
- характер почвы на разной глубине;
- параметры глубины промерзания;
- расположение любых грунтовых вод.
Они выбирают тип фундамента и ГЗФ с учетом характеристик дома, его веса, подземных коммуникаций и любых подвалов.
Правильный ГЗФ должен быть меньше глубины промерзания земли на 25-35 см и выше прохождения грунтовых вод на 45-60 см. Обязательно определите, какой тип грунта на строительной площадке, чтобы определить, насколько глубоко он может промерзать. В одном климатическом регионе разные почвы способны промерзать на разной глубине.
Например, в Московской области:
- суглинок и глина — до 1,35 м;
- песок мелкий — 1,65 м;
- гравий, крупный песок — до 1,75-1,77 м;
- плотные почвы — на 2 м.
Все они дают разную степень подъема грунта, и это необходимо учитывать при установлении глубины фундамента.
Глубину промерзания учитывают при кладке ленточного или столбчатого фундамента. Вариант плиты укладывается выше точки промерзания, а стойки используются с более глубоким пикированием (они рассчитываются от несущей способности).
Для определения типа местности вызывают геодезистов, или уточняют у домовладельцев, которые живут поблизости, или сами выкапывают ямы точечно (по планируемым размерам дома по углам и посередине) на глубину до 2 м и делают «экран» почв.
По углубленному методу можно выделить три основных типа:
Без заглубления в землю
Этот вариант практически исключает земляные работы (глубина мероприятия не превышает 20-30 см), он прост в установке и дешевле. Незатопленный (НЗ) фундамент в виде плиты или ленты подходит для небольших и средних легких домов из дерева (санузлы, хозяйственные постройки), дерева, газобетона (без подвалов).
Неглубокая плита:
Мелкая лента:
Без расчетов возможно возведение ЯФ на твердом или крупнозернистом каменистом грунте, другие варианты требуют расчетной техники.
Из видео вы узнаете, что такое проект фундамента из неглубокой плиты:
Мелкозаглубленный
Рекомендуется использовать этот вариант при строительстве на малоплотных и твердых грунтах, с высоким уровнем грунтовых вод, но не более 1 м от поверхности. Актуален при строительстве домов без цоколя и цоколя. Мелкий фундамент (МФ) не требует рытья глубоких ям, это значительно сокращает время работы. Наименьшая глубина укладки ленты МЖ на непористых грунтах с глубиной промерзания:
- менее 3 метров — 0,5 м;
- до 3 метров — 0,75 м;
- более 3 метров — 1 м.
Чтобы свести к минимуму возможные деформации из-за подъема на морозе, необходимо позаботиться о дренажной системе. Итак, в траншеях сначала необходимо уложить и утрамбовать «подушку» из песка (30-50 см), а в завершающий момент сборки фундамента уложить гидроизоляцию и утеплитель.
МЖ из плит современным и популярным шведским способом (с утеплением) уже сочетает в себе утепление пола и наличие некоторых коммуникаций. При монтаже основания используется опалубка из пенополистирола, которая дополнительно будет играть роль обогрева.
Что такое неглубокий полосатый фундамент и как его сделать самому, узнайте из видео ниже:
Вариант с глубоким залеганием
Глубокий фундамент (ФГЗ) оказывает максимальное давление на грунт, на больших глубинах не промерзает и не подлежит подъему. Более глубокие слои грунта обладают большей плотностью и прочностью, что позволяет легко удерживать в этом фундаменте очень тяжелые конструкции из кирпича или железобетона.
Строительство ФГЗ требует больших затрат времени и средств. Это обычно:
- на задыхающихся землях;
- при строительстве на труднопроходимой и смешанной местности;
- при устройстве подвалов в домах ленточный фундамент одновременно становится стенами подвала или подсобных помещений.
Этот вариант ленты рекомендуется строить на почвах, где глубина промерзания достигает 2,5 м (не более), а граница грунтовых вод меньше. Он дешевле, чем вид плиты (с точки зрения материалов и времени сборки), и имеет хорошую несущую способность.
Основание фундамента, состоящее из монолитной плиты толщиной не менее 0,5 м, обязательно заглубляют в землю ниже глубины промерзания. Незаменим при строительстве громоздких построек на малоплотных или громоздких почвах, с максимальным уровнем грунтовых вод. Этот вариант имеет отличную грузоподъемность.
При укладке ФГЗ более 2,5 м выбирают сваи — они имеют максимальную несущую способность, а стоимость и расход материалов выгодно снижаются.
Видео о том, что такое ленточный фундамент затонувшего типа и как его укладывать:
Грунтовые воды и глубина закладки фундаментов
- Воды залегают более чем на два метра ниже отметки Уровня Промерзания (в дальнейшем УП) — фундамент выкапывают от 0,5 метров и ниже.
- Почвенные воды менее двух метров и ниже УП. В этом случае, от дна фундамента до уровня промерзания засыпают и хорошо утрамбовывают песчаную подушку, а заглубление фундамента копают глубиной от 0,5 метров и более.
- Но если почвенные воды близки к УП, то заложение фундамента проводят ниже УП на 0,1 метра и более.
- Когда на участке, почвенные воды подходят высоко, то фундамент надо копать ниже УП грунта.*
- *исключение: если строится на песчаных почвах и помещение регулярно отапливается в холодной время.
Глубина закладки ленты назначается без учёта показателя глубины промерзания, в том случае, когда фундамент копается на не пучинистой почве.
Другая возможность не привязываться к отметке промерзания в расчёте глубины закладки — выполнение «особых теплотехнических мероприятий», исключающих промерзание. К ним относят: вертикальное утепление фундамента и утепление грунта*.
Минимально рекомендуемые глубины для закладки ленточных фундаментов (в соответствии с нормами СНиП II-Б.1. 62).
Глубина (расчётная) промерзания не пучинистого грунта. | Глубина промерзания (расчётная) твёрдого, полутвёрдого и слабопучинстого грунта. | Рекомендуемая глубина для фундаментов. |
3,0 метра | от 1,5 до 2,6 метра | 1,0 метра |
от 2,6 до 3.1 метра | 1,5 метра |
Объективная глубина фундамента для дома с неотапливаемыми подвалами (на основе глубины залегания уровня почвенных вод и отметки промерзания).
Тип грунта расположенный ниже подошвы фундамента, залегающий на глубине не ниже нормативной отметки промерзания | Глубина фундамента исходя из уровня почвенных вод и с учётом отметки промерзания | |
Показатель отметки подземных вод, выше УП почвы: > 2-х метров | Показатель отметки подземных вод, ниже УП почвы: > 2-х метров | |
Пески гравелистые крупной и средней фракции, скалистые и крупнообломочные с песчаным заполнением | не зависимо от отметки глубины промерзания | не зависимо от отметки глубины промерзания |
Пески мелкой и пылеобразной фракции | не меньше глубины промерзания | не зависимо от отметки глубины промерзания |
Супеси | не меньше отметки глубины промерзания | не зависимо от отметки глубины промерзания |
Глины и суглинки в т.ч. с пылевым наполнением | не меньше отметки глубины промерзания | не менее ½ части глубины промерзания |
* информация, изложенная в данной таблице, адаптирована на основе вышеуказанного СНиПа.
А это, полезная карта глубин промерзания глинистых (суглинистых) почв на большей части РФ:
— Петрович, — что такое, серая неплодородная почва из 5 букв? — бетон.
Ещё один показатель – сопротивление грунта. Ниже представлена таблица с расчётным сопротивлением основных грунтов (для РФ).
Таблица № 3. Расчётное сопротивление основных видов грунта.
Виды грунта | кПа | кг/см² |
Глина твёрдая | 160-300 | 1,6-3,0 |
Песок (крупное зерно) в т.ч. гравелистые | 360-460 | 3,6-4,6 |
Песок (среднее зерно) | 250-360 | 2,5-3,6 |
Песок (мелкое зерно) в т.ч. пылеватые | 250-360 | 2,5-3,6 |
Песок средней плотностью | 110-210 | 1,1-2,1 |
Супеси (в т.ч. твёрдые и пластичные) | 260-360 | 2,6-3,6 |
Суглинки (в т.ч. твёрдые и пластичные) | 160-300 | 1,6-3,0 |
Глина (пластичная) | 410-600 | 4,1-6,0 |
Гравий, щебень, галька | 510-650 | 5,1-6,5 |
Общую ориентировочную нагрузку можно рассчитать, с помощью нижеприведенных таблиц.
Ленточный фундамент – один из самых надежных и долговечных фундаментов в частном строительстве. Это обусловлено тем, что монолитная железобетонная лента способна выдерживать колоссальные нагрузки. Но, к сожалению, не все знают, что надежность такого фундамента во многом зависит от его глубины заложения в грунт.
Несмотря на то, что глубина устройства ленточного фундамента не является единственным показателем надежности и долговечности, она играет огромную роль в целостности всего дома в процессе его эксплуатации. Железобетонная лента любых размеров и марки бетона может со временем лопнуть, если она будет неправильно размещена в грунте, не учитывая его особенности.
Для того, чтобы не запутаться во всех типах фундаментов и грунтах, попробуем разобраться во всем по порядку. Сначала разберем типы монолитных лент, а затем конкретно для каждого типа ленточного фундамента определимся с глубиной заложения.
Влияющие факторы
Глубина вымерзания грунта, от которого зависит ГЗФ, в свою очередь зависит от климатических особенностей региона и состава почв. Чем больше почва насыщена влагой и суровее морозы, тем ниже глубина вымерзания, а значит, углублять подошву основания фундамента нужно на большую глубину.
Этажность
В зависимости от типа здания (дом, баня, гараж или подсобное помещение, одно- или многоэтажная конструкция) для расчета ГЗФ используют специальные формулы, таблицы (№ 6) СНИП с учетом всех необходимых (выше перечисленных) показателей.
По статистике погонный метр малоэтажных домов дает нагрузку 4-10 тонн (1-но этажные) и до 15-20 тонн (2х этажные коттеджи). Возможное вспучивание дает «ощутимое» движение, которое вызывает деформации строений. Для расчетов деформации используют нормативные таблицы СНИП, неровный подъем фундаментной ленты допускается, но он должен быть меньше предельных показателей.
Материал постройки
Используемый материал при строительстве зданий это важный показатель. Не для кого, не секрет, что деревянный дом будет передавать нагрузки на фундамент значительно меньшие, по сравнению с кирпичными или железобетонными конструкциями.
- для сооружений из бруса, лесоматериала – на глубину до 3-5 м;
- для каменных и кирпичных домов – до 7-10 м.
Можно использовать типовой проект, при условии привязки к конкретному грунту, месту и климату. Но это всегда определенные риски.
Если грунтовые воды находятся на достаточной глубине (до 3 м), для строения из пеноблоков следует выбирать мелкозаглубленный фундамент, например, ленточный. Глубины траншеи для данного варианта будет достаточно в 0,5 м – работы сможет выполнить один человек.
Уместна для пеноблоков монолитная плита на всех почвах, кроме глины – его закладку проводят на глубине от 0,6 м. А столбчатый вариант выбирают на слабых грунтах или пучинистых почвах с большим промерзанием грунта от 1,5 м. Железобетонные столбы нужно ставить по углам и под несущими стенами. Глубина установки столбов не может быть менее 1 м. Подробнее о заглублении фундамента под дом из пеноблока, читайте здесь.
Высота над уровнем грунта.
А стоит ли вообще уделять этому параметру строительства особое внимание? Разве не достаточно просто вывести фундамент на уровень поверхности грунта и возводить стены?
Влажность стены и нижней части строения может довольно сильно различаться – и благодаря грунтовым водам, и вследствие того, что во время дождя или таяния снега основание дома неизбежно окажется влажным. Стены из пористого материала при контакте с водой тоже будут мокнуть, что нежелательно: это снизит срок их службы и ухудшит теплоизоляционные качества.
Давайте соберем в единый список все функции возвышающегося над землей фундамента.
- Он препятствует намоканию стен во время дождя или таяния снега в оттепель.
Обратите внимание: высота фундамента деревянного дома особенно важна. Гниение нижнего венца – вечная проблема сооружений из бруса или бревна. Если возведение высокого фундамента в силу каких-то причин невозможно, строится цоколь из кирпича или других устойчивых к сырости материалов
Если возведение высокого фундамента в силу каких-то причин невозможно, строится цоколь из кирпича или других устойчивых к сырости материалов.
- При уборке снега и других дворовых работах высокий цоколь или выполняющий его функцию возвышающийся над землей фундамент убережет чистовую фасадную отделку от механических повреждений.
- Высокое основание дома компенсирует неизбежную усадку грунта под весом стен.
- Расстояние между полом и грунтом в случае ленточного, столбчатого или свайного оснований определяет и долговечность перекрытия (как правило, деревянного), и теплоизоляционные качества подпола.
Высота фундамента для частного двухэтажного дома. В защите от влажности нуждаются не только стены, но и балки пола.
- Наконец, не будем забывать про подвалы и цокольные этажи. Да, возможно сооружение отдельного цоколя; однако с точки зрения прочности здания цельная лента большей высоты однозначно выигрывает у связки “фундамент-цоколь-стена”.
- Минимальная высота над землей оговорена в СНиП и составляет 200 миллиметров. Заметьте: на практике это значение используется лишь в случае лежащей в основании здания монолитной плиты (ее цена может составлять до 50% общей стоимости строительства, и минимально достаточная толщина будет означать уменьшение расходов).
- Обычно разумным минимумом считается 35-40 сантиметров. Именно на такую высоту поднимаются над грунтом ленточные фундаменты в большинстве случаев.
- Оптимальную высоту цоколя или выполняющего его функции фундамента можно оценить, прибавив 10 сантиметров к средней высоте снежного покрова в последние годы.
В целом, важно понимать: чем выше над грунтом возвышается бетонное основание дома – тем меньше у вас будет проблем с сохранением целостности стен и утечками тепла в нижней части строения. Разумеется, затраты при этом вырастут. При этом надземная часть не должна быть выше подземной: несмотря на прочность железобетона, такая конструкция будет неустойчивой
(см. также статью Какой марки нужен бетон при ленточном фундаменте: советы по самостоятельному строительству)
При этом надземная часть не должна быть выше подземной: несмотря на прочность железобетона, такая конструкция будет неустойчивой. (см. также статью Какой марки нужен бетон при ленточном фундаменте: советы по самостоятельному строительству).
Важно: Цоколь или возвышающийся над землей фундамент защищают гидроизоляционными материалами. Одно из популярных решений – облицовка морозостойкой клинкерной плиткой. Она не только улучшит внешний вид основания дома, но и сделает его куда более долговечным
Она не только улучшит внешний вид основания дома, но и сделает его куда более долговечным.
Высота фундамента для двухэтажного кирпичного дома.
Основание выше уровня земли облицовано клинкером.
Как правильно сделать ленточный фундамент
Процесс разделен на несколько шагов, каждый из которых определяет качество и надёжность дальнейшего строительства. Рассмотрим все этапы подробнее.
Расчёты и разметка
Выбор ленточного фундамента хотя и удачен в подавляющем большинстве случаев, но требует геологического уточнения. Его нежелательно строить на грунте с высокой пучинистостью. И чтобы определиться, подходит ли участку ленточный фундамент и какой глубины его делать, лучше всего обратиться к профессиональным геологам, которые сделают анализ грунта и вынесут решение. При обнаружении неглубоко залегающих грунтовых вод также стоит подумать об организации дренажа, чтобы фундамент не подмывало.
Окончательно определившись с типом фундамента, необходимо разметить его контуры на участке. Делается это с использованием подручных средств – колышков из дерева или арматуры и направляющих – верёвки, лески, нити. Очерчиваются контуры внешних и внутренних границ фундамента, после чего разметка проверяется с помощью сравнения диагоналей.
Подготовка котлована
По размеченным контурам будущих стен копаются траншеи. Делать это можно вручную или с использованием техники (экскаватора): первый вариант надёжнее, второй – быстрее. Глубину траншеи измеряют в самой низкой точке участка. Дно и стены должны быть ровными, это нужно постоянно контролировать с помощью уровня или нивелира.
Траншея капается обычно на 15-30 сантиметров глубже уровня фундамента – такое расстояние потребуется для подготовки основания под ленту. Сначала засыпается песок, после гравий, эта «подушка» улучшит распределение веса конструкции по грунту. Поверх обычно выстилаются листы рубероида – для гидроизоляции.
Ширина траншеи должна учитывать ширину будущего фундамента, которая, в свою очередь, должна быть не меньше толщины стены. В мягких грунтах траншею роют с запасом, в плотных – почти впритык, учитывая толщину опалубки.
Иногда вместо траншеи вырывают котлован – если требуется заменить слишком пучинистую почву или для обустройства подвала, цокольного этажа. Стенки котлована в таком случае укрепляются откосами с деревянными подпорками.
Монтаж опалубки
Традиционно материалом для этой цели служат доски (25-50мм), которые располагают ровной стороной внутрь траншеи. Опалубка монтируется как под землёй, так и возвышается над ней, чтобы бетон сформировал выступающий цоколь.
Около 10-15 лет назад вместо столярной начали использовать несъёмную опалубки из полимерных материалов. Её гораздо проще монтировать. Ещё одно преимущество – теплоизоляционные свойства такого материала.
Арматур и бетон
В траншею устанавливается арматурный каркас – совокупность вертикальных и горизонтальных прутов.
Вертикальные пруты устанавливаются так, чтобы арматура не касалась стенок опалубки – металл должен полностью скрыться под бетоном во избежание коррозии. Чтобы узнать точное количество, диаметр арматуры, расстояние между прутьями необходимо произвести расчеты (это тема для следующей статьи). На этом этапе нужно предусмотреть разъёмы под коммуникации: проложите трубы нужного диаметра там, где будут проходить водопровод и канализация.
После сбора арматурного каркаса можно заливать бетон. Он готовится из песка, щебня и цемента марок М-200, М-250 или М-300. Бетон нужно заливать равномерно и постоянно утрамбовывать. Работу нужно провести непрерывно, что обеспечивает монолитность фундамента.
После заливки бетона необходимо дать ему устояться, то есть набрать свою проектную прочность. Опалубку рекомендуется снимать не раньше, чем фундамент затвердеет наполовину. Этот процесс длится от 3 дней при +30 градусах до двух недель при температуре едва выше нуля.
Некоторые дожидаются полного застывания – после 28 дней он получает 99% своей прочности и процесс замедляется настолько, что последний процент набирается годами. К этому времени опалубку можно снимать смело при любых погодных условиях.
Гидроизоляция, утепление и обратная засыпка
Утепление можно произвести различными способами, все зависит от ваших финансовых возможностей:
- пенопластом – экономный и универсальный способ;
- пенополистеролом – его свойства сходны с пенопластом;
- пенополиуретаном – наносится на фундамент как аэрозоль, хорошо утепляет, но из-за токсичности нужно сразу закрыть землёй.
Последним этапом становится засыпка грунта — оставшиеся после всех работ полости засыпают вынутым землей или же песком, который утрамбовывают.
Надеюсь вы посмотрели видео, где показано поэтапное строительство ленточного фундамента, хотя он не совсем обычный.
Что такое глубина заложения фундамента
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.
Первым делом вы должны определиться с местом для дома на участке
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.
Расчёт ширины опорной части фундамента
Так как грунт сильнопучинистый, без устройства уплотнённой песчаной противопучинной подушки не обойтись. Необходимо определить расчётное сопротивление (R) песчаной подушки.
Для этого воспользуемся данными таблицы 5 (Приложение З, СНиП 2.02.01 — 83*, Основания зданий и сооружений}.
Согласно им при степени влажности грунта Sr ≥ 0,8 Ro = 2,0 кгс/см2 (с запасом надёжности).
Значение Ro относится к фундаментам с шириной опорной части bо= 1,0 м и глубиной их заложения do = 2,0 м. Для определения расчётного сопротивления грунта на глубине заложения фундаментов 0,5 м воспользуемся формулой (1) того же Приложения СНиПа:
R = Ro (1+k(b-bo)/bo) x (dф+do)/2do (1),
В формулу входит ширина подошвы фундамента, которая пока не известна. Поэтому расчёт произведём при предварительной величине b = 0,5 м. Коэффициент к для песков равен 0,125. Подставляем значения и получаем:
R=2,0 x (1+0,125 х (0,5-1,0) / 1,0) x (0,5+2) / 2х2=1,17 кгс / см2.
Необходимую ширину опорной части ленточного фундамента найдём из выражения:
b = Qд / R = 2,5/11,7 = 0,21 м.
Так как ширина цоколя равна 0,3 м, ширина опорной части фундамента не может быть меньше. Принимаем b = 0,3 м.
Уточняем расчётное сопротивление песчаной подушки при b = 0,3 м:
R = 2,0 x (1 +0,125 х (0,3-1,0) / 1,0) х 2,5 / 4=1,14 кгс / см2.
Уточняем величину b:
b = 2,5 / 11,4 = 0,22м
Оставляем величину b = 0,3 м.
Пучинистый грунт под песчаной подушкой весной при оттаивании какое-то время находится в распученном состоянии с физико-механическими характеристиками, ухудшенными по сравнению с теми, которые были получены при выполнении инженерно-геологических изысканий. Осадки рассчитываемого фундамента останутся в пределах допустимых величин, если давление на распученный грунт не будет превышать его расчётного сопротивления. Поэтому необходимо определить расчётное сопротивление распученного грунта.
Так как толщина противопучинной подушки на этой стадии расчётов пока не известна, расчётное сопротивление распученного грунта в запас надёжности определяем в уровне подошвы фундамента — 0,5 м.
Коэффициент пористости грунта в распученном состоянии определяем по формуле:
ер = е+f(1+е)(1- dф / df ) (2).
Подставляем значения и получаем:
ер = 0,7 + 0,12(1 +0,7)(1 — 0,5/1,6) = 0,84.
Расчётное значение Ro для распученного суглинка определяем по таблице 3 того же Приложения СНиПа (при е = 0,84 и JL= 1,0}. По интерполяции получаем: Ro= 1,5 кгс/см2.
Так как полученное сопротивление относится к ширине опорной части 1,0 м и заглублению 2,0 м, то пересчитываем по формуле (1) для b = 0,3 м и dф = 0,5 м. Коэффициент k для суглинков равен 0,05.
R = 1,5х[1 + 0,05х(0,3 -1,0)/1,0]х2,5/4 = 0,9 кгс/см2.
Из этого следует, что расчётное сопротивление распученного суглинка меньше расчётного сопротивления песчаной подушки. Поэтому ширину ленточного фундамента определяем по расчётному сопротивлению распученного суглинка.
Получаем:
b=2,5/9,0 = 0,28м.
Оставляем ширину подошвы фундамента без изменения — 0,3 м.