Расчет глубины заложения фундамента

Определение глубины фундамента под дом

Если еще недавно большинство индивидуальных застройщиков стремилось к возведению загородных домов, в проекте которых обязательно должен был быть либо подземный гараж, либо подвал (что уже само по себе требовало большого заглубления фундамента), то сегодня переплачивать за такое удовольствие 15-20 тыс. $ мало кому хочется. Допустим, что с большой высотой фундамента над землей можно смириться – все-таки уже часть надземной постройки, а вот зарывать деньги в землю не всегда хочется. Поэтому в большинстве случаев все сводится к заглублению фундамента на достаточную минимальную глубину. От чего она зависит?

Климатические и гидрогеологические факторы

На основе климатической и гидрогеологической карты можно примерно предположить степень промерзания грунта в каждом регионе. Занимаясь заложением основания, следует провести и собственные расчеты, опираясь на показатели промерзания и оттаивания в регионе, где будет проводиться строительство.

Для расчета глубины сезонного промерзания грунтов используют формулу:

d_f = k_hd_fn, где:

d_f – расчетная глубина;

k_h – коэффициент учитывающий тепловой режим используемые в зданиях и сооружениях отапливаемых и неотапливаемых (наружных, внутренних фундаментов kh = 1,1) Таблица 1 в СНиП 2.02.01-83;

d_fn – нормативная глубина.

Плюсы и минусы

К достоинствам мелкозаглубленной ленты принято относить:

• Надежность и прочность основания.
• Уменьшенные объемы трудозатрат, в частности — земляных работ.
• Расход стройматериалов уменьшается почти в три раза.
• Возможность выполнения всех работ своими руками.

Присутствуют и недостатки:

• Существуют ограничения по весу и количеству этажей постройки.
• Необходимо обустраивать дренажную систему, особенно при строительстве на пучинистых грунтах.
• Перед строительством необходимо произвести тщательное обследование геологической обстановки на участке.

Зависимость от типа грунта свойственна практически всем типам фундаментов, поэтому к серьезным минусам следует относить только неспособность нести тяжелые и крупные здания.

Определение глубины заложения фундамента

В данной статье мы рассмотрим расчет глубины заложения фундамента для частного дома, согласно указаниям СП «Основания зданий и сооружений».

Глубина заложения фундаментов зависит от многих факторов, таких как рельеф поверхности, инженерно-геологические условия площадки под строительство, конструктивные особенности дома, глубина промерзания грунтов, глубина расположения подземных вод и другое.

Важность инженерно-геологических изысканий бесспорна, но для многих частных застройщиков эта процедура является дорогостоящей. Наши статьи будут ориентированы на людей, которые в силу каких-либо причин не могут себе позволить нанять геологов и проектировщиков, но желающих на готовых примерах разобраться с расчетами оснований, а также других элементов своего будущего дома

Определить глубину заложения фундамента в г.Москва. Рассмотрим несколько вариантов: неотапливаемый дом; отапливаемый дом без подвала с температурой в помещениях 20 о С и отапливаемый дом с неотапливаемым подвалом.

1. Первым делом нам нужно определить нормативную глубину сезонного промерзания грунтов (dfn), в метрах, которая определяется по формуле:

где d0 — величина, в метрах, для:

— глин и суглинков — 0,23

— мелких и пылеватых песков, супесей — 0,28

— песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,3

— крупнообломочных грунтов — 0,34

Для неоднородного сложения грунтов d0 определяется как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.

Mt — коэффициент, равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по таблице 5.1 СП «Строительная климатология»

Ленточный фундамент и грунты: почему это так важно

При выборе типа фундамента важно точно знать две характеристики подлежащих грунтов: их несущую способность и пучинистость. Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем

Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила

Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем. Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила.

Строительные нормы запрещают опирать фундамент непосредственно на органические грунты со слабой несущей способностью. 

Также сложными считаются грунты водонасыщенные и имеющие переменную структуру слоев. Проблема слабых грунтов типична, например, для участков, находящихся на месте осушенных болот. Строительство дома на малозаглубленном ленточном фундаменте на таких грунтах теоретически возможно, но требует довольно затратных работ. Так, если глубина слабонесущего слоя не более 1 м, а под ним находится более «выносливый», то при строительстве слой слабого грунта вынимается и в траншее устраивается подложка из песка либо бетонная подготовка. Также плохой грунт иногда уплотняют механическим способом, заменяют подушкой из гравия либо армируют специальными сетками. Специалисты, однако, рекомендуют в таких ситуациях отказаться от ленточного фундамента в пользу свайного.

Пучинистость грунта прямо связана с его способностью удерживать воду, а морозным пучением называется увеличение объема грунта из-за расширения воды при ее замерзании.

Непучинистые грунты: твердые глины, малоувлажненные гравелистые, песчаные грунты при глубоком залегании грунтовых вод.

Слабопучинистые: полутвердые глинистые; незначительно водонасыщенные пылеватые и мелкие пески, крупнооблмочные грунты с содержанием глин и песка 10-30%.

Среднепучинистые грунты: тугопластичные глинистые, влажные пылеватые и мелкие пески, крупнообломочные грунты с содержанием глин и песка более 30%.

Сильнопучинистые и чрезмернопучинистые: мягкопластичные глинистые, пылеватые и мелкие пески с сильным водонасыщением.

На сильнопучинистых грунтах возможно строительство небольших (1-2 этажа) деревянных домов на малозаглубленном ленточном фундаменте из монолитного железобетона. Для более тяжелых домов будет необходим комплекс работ по понижению уровня грунтовых вод, организации дренажа и водоотведения.

Чем выше стоят грунтовые воды, тем более пучинистыми будут грунты независимо от их состава. Критический для строительства фундамента уровень грунтовых вод различается для разных почв и высчитывается по формуле: нижняя граница промерзания грунта (в метрах) плюс следующее число:

• пески – 0,8-1 м
• супеси 1 – 1,5 м
• суглинки 2 – 2,5 м
• глины 2,5 – 3,5 м.

При залегании грунтовых вод ниже указанных значений они не влияют на степень пучинистости грунтов.

Вообще же сооружение ленточного фундамента на сильнопучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод считается нецелесообразным: в таких условиях лучше всего себя показывает свайно-ростверковый фундамент.

Планируя строительство, лучше всего не экономить на профессиональном обследовании грунта на вашем участке: это поможет избежать больших проблем в будущем. Услуги специалиста стоят денег, однако это вложение себя оправдывает. Спасать дом, фундамент которого деформировался из-за ошибок в оценке свойств подлежащих грунтов, обойдется гораздо дороже.

Виды фундамента по заглублению

В зависимости от расстояния заложения фундамента различают три типа:

• незаглубленные;
• мелкозаглубленные;
• заглубленные фундаменты.

Незаглубленный фундамент больше подходит для пучинистых грунтов или со слабой просадкой и для постройки невысоких, одноэтажных зданий из легких материалов. Также его можно применить для работ с тяжелыми стройматериалами, на каменистых, скальных породах. Наиболее оптимально в таком случае применять ленточный, столбчатый или решетчатый тип основания.

Мелкозаглубленный можно применять и на пучинистых грунтах, но при этим важно сделать хорошую и правильную подушку, такой тип выйдет дешевле заглубленного и он имеет еще одно преимущество — возможность сформировать небольшой подвал при условии глубокого залегания подземных вод. Но его выбирают преимущественно тогда, когда строят из легких материалов, невысокие здания при твердом, устойчивом грунте и часто для сооружений без подвальных помещений

Заглубленный, как правило, применяется при постройке больших, тяжелых зданий в несколько этажей, и если по проекту имеются подвальные помещения, цокольный этаж, подземный паркинг. Его целесообразно использовать при строительстве на чрезмерно, сильно и средне пучинистых почвах, а также при близком залегании подземных вод. Чаще всего строители применяют ленточный тип основания при заглубленном типе.

Устройство мелко заглубленного ленточного фундамента для дома без подвала

В малоэтажном строительстве чаще всего применяют следующие конструкции мелкозаглубленного ленточного фундамента (МЗЛФ):

1. Монолитная лента из армированного бетона. Можно использовать на грунтах

2. Сборная лента из специальных крупноформатных фундаментных блоков марки ФБС. Чемпион по скорости монтажа.

3. Ленточный фундамент из кладочных материалов — кладка измелко штучных бетонных блоков или кирпича. Самый дешевый ленточный фундамент.

В ленты фундамента из блоков ФБС и из кладочных материалов можно закладывать продольную арматуру в швы кладки или устраивать монолитные армированные пояса снизу и поверх кладки, рис.3:

Рис.3. Лента из 2-х ж/б поясови кладки. 1- подушка; 8 — кладка;11 и 13 — верхний и нижний ж/бпояс

Сборные ленты и ленты из кладочных материалов применяют для устройства фундаментов на не пучинистых. слабо пучинистых и средне пучинистых грунтах с уровнем грунтовых вод ниже подошвы фундамента.

 и черезмерно пучинистых грунтах использовать не монолитные фундаменты можно, но при условии защиты грунта под подошвой фундамента от промерзания.

Мелко заглубленные фундаменты не следует применять для домов, расположенных на склонах. Отсутствие защемления ленты фундамента в грунте может привести к сползанию дома по склону.

Фундамент из монолитного бетона самый прочный и долговечный, но и самый трудоемкий и дорогой ленточный фундамент. Сооружение монолитного фундамента требует времени на устройство опалубки и на ожидание твердения и набора прочности бетона.

Монолитный фундамент целесообразно применять для тяжелых многоэтажных каменных домов, на участках с высоким уровнем грунтовых вод и с сильно пучинистыми грунтами, а также на грунтах просадочных или не однородной структуры.

Сборный фундамент из крупноформатных блоков ФБС, для сравнительно маленьких размеров фундамента частного дома, получается излишне материалоемким и дорогим. Его преимущество — в скорости монтажа.

Самый дешевый ленточный мелко заглубленный фундамент для частного дома можно сделать из кладочных материалов.

Следует еще раз повторить, что надежность, долговечность фундамента, а значит и дома, определяется не столько материалом, из которого сделана лента, сколько правильным выбором конструкции и качеством строительных работ. И на монолитном фундаменте дом трещит после первой же зимы, если конструкция не соответствует грунтовым условиям на участке, а строители сэкономили цемент.

Читайте: «Как сделать дешевый ленточный фундамент из мелкоформатных бетонных блоков для дома»

Устройство монолитного ленточного мелко заглубленного фундамента для дома

Общий вид конструкции монолитного ленточного фундамента частного дома представлен на рисунке.

Ленточный фундамент для частного дома без подвала выгодно делать мелко заглубленным

В частном домостроении применяют несколько вариантов конструкции монолитной стены (ленты) фундамента.

Об утеплении мелкозаглубленной ленты

Существует немало противоречивых мнений о необходимости либо бесполезности утепления МЗФЛ. Реальный эффект от применения различных утеплителей нельзя ощутить или как-то увидеть, поэтому для оценки утепления применяется компьютерное моделирование. Но оно в 90% вариантов показывает низкую эффективность утепления по разным методикам и технологиям.

Моделирование показывает, что уровень пучинистости снижается при этом в среднем на 7 %. Наибольшая эффективность утепления полистиролом достигается при размещении полистирольных плит на уровне верхней отметки песчаной подушки и на ширину не менее 60 см вдоль всего периметра ленты. Однако гарантий полного устранения эффекта пучинистости грунта нет из-за ряда возможных побочных факторов природного, климатического характера.

При изучении многочисленных настойчивых убеждений о пользе утепления фундамента полистирольными плитами, — возникает вопрос об их подтверждении научными изысканиями. Таковых, как правило, нет, — за исключением исследовний, исходящих от производителей утепляющих материалов.

Вывод можно сделать однозначный: пока проектировщиками не будет найдено оптимальное решение по утеплению, подтверждённое точными расчётами, пошаговыми инструкциями и обоснованное строительными нормативами – утеплять мелкозаглублённый ленточный фундамент не стоит. Разумеется, это лишь субъективное мнение профессионалов, основанное на личной практике и опыте. Также, как и мнение оппонентов, данное утверждение требует подтверждения стандартами и нормативами.

Проверенных и гарантированных способа снижения пучинистости почв только два:

1. Замена пучинистого слоя грунта нерудными традиционными природными материалами – песком и щебнем либо их смесями.
2. Устройство соответствующей особенностям грунта дренажной системы.

Как исключение: утепление цоколя и отмостки, сохраняющих геотермальное тепло. Но это уже на любителя и по возможности, потому как до появления всевозможных утеплителей на рынке, с пучинистостью боролись иными способами.

Факторы, влияющие на вычисления

По мнению большинства людей далёких от строительства величина фундамента в глубину напрямую зависит от веса от здания. Но это не единственный показатель. Глубину заложения фундамента (ГЗФ) рассчитывают, опираясь на месте строительства на такие факторы, как:

• гидрогеологические условия;
• промерзание почвы;
• конструктивные особенности объекта строительства;
• рельеф местности.

Гидрогеологические условия

Практически все строительные участки покрыты растительным слоем почвы. Эту землю, пронизанную корнями растений и биологическими включениями, обязательно удаляют. Под ней уходят вниз пласты грунта, которые обладают разными характеристиками. Знать их необходимо застройщику.

Каждый вид обладает своим удельным сопротивлением и влажностью

Для устойчивого положения дома важно, чтобы подошва фундамента опиралась на несущий пласт грунта

Определение уровня вод имеет решающее значение при определении ГЗФ

Под фундаментом может вымываться грунт, это может привести к его неравномерной осадке со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями.

Повышенный уровень влажности создаёт условия для развития плесневых и грибковых колоний, которые могут разрушить массив основания здания из любого материала.

Промерзание почвы

Практически вся территория РФ подвержена воздействию зимних отрицательных температур, за исключением южных регионов. В основе пагубного воздействия данного фактора на фундамент лежит такое физическое явление, как превращения воды в лёд.

Влага в грунте, кристаллизуясь при температуре ниже 0 С, резко расширяется в объёме, превращаясь в льдинки. Возникают силы пучения, мощность которых огромна. Под их воздействием могут деформироваться массивные железобетонные конструкции, не говоря об основаниях из других материалов. Необходимо рассчитывать ГЗФ таким образом, чтобы основание проходило сквозь промёрзшую почву.

Строители проблему промерзшего грунта решают двумя путями:

• Первый — это размещение подошвы основания здания ниже зоны промерзания грунта.
• Во втором случае фундамент утепляют. В основном к такому дорогостоящему способу прибегают в районах с особо низкими температурами в зимний период года или в регионах, расположенных в зоне Крайнего Севера.

Конструктивные особенности объекта строительства

К конструктивным особенностям строительных объектов относят наличие у зданий подвальных, полуподвальных помещений. Цокольный этаж тоже может стать причиной дополнительного углубления подошвы фундамента. В этих случаях стены подвалов и полуподвалов являются одновременно фундаментом.

Несмотря на небольшую расчётную подземную высоту опор, её увеличивают до такой величины, которая обеспечивает комфортное пребывание людей в этих помещениях с высотой потолков от 2,7 до 3 метров.

Рельеф местности

Строительный участок с уклоном в нескольких или одном направлении порождает такую ситуацию, когда в разных местах плана здания приходится возводить основание различной высоты. Это связано с тем, что ростверк сохраняет горизонтальность за счёт изменения ГЗФ вдоль уклона местности. Это во многом зависит от структуры грунтового основания, которое может обладать высокой несущей способностью или наоборот быть оползневым.

В этих условиях возводят основания в виде нескольких замкнутых контуров монолитных лент или монолитных плит на разных высотах. Популярны на косогорах столбчатые опоры, свайные основания и винтовые сваи. Они легко преодолевают глубину промерзания почвы, не достигая уровня грунтовых вод.

Определение ширины фундамента

Этот вопрос актуален для столбчатых и ленточных опор. Размеры монолитной плиты в плане просто принимаются так, чтобы она выступала на 10 см на контур наружных стен. Ширина подошвы фундамента зависит от двух основных факторов:

• Характеристики грунта основания. Чем хуже прочность почвы, тем большее сечение подошвы потребуется.
• Нагрузка от вышележащих конструкций. Горизонтальное сечение ленты или столба для одноэтажного дома принимается меньше, чем для двухэтажного.

По сути, именно в вычислении ширины подошвы и заключается расчет ленточного и столбчатого фундамента по несущей способности.

Грамотный выбор отметки опирания, так же как и геометрических размеров, позволит повысить надежность конструкции и гарантировать ее долгую и беспроблемную службу.

Подробнее читайте в статьях: Расчет несущей способности ленточного фундамента и Сбор нагрузок на фундамент.

Как он устроен

Устройство МЗЛФ представляет собой бетонную (или сборную) ленту, опирающуюся на слой песчано-гравийной засыпки. Лента размещается в траншее таким образом,что примерно половина ее высоты находится над уровнем грунта, образуя цоколь.

Ширина траншеи выбирается с расчетом присутствия боковой засыпки из того же материала, что и подушка — песка или ПГС. Задачами этих слоев является дренирование траншеи, предотвращающее контакт влаги и бетона.

Помимо этого, на поверхность ленты наносится слой гидроизоляции и теплоизоляции, обеспечивающие сухость бетона и отсутствие конденсата.

Гидроизоляция основания

Гидроизоляция правильного мелкозаглубленного ленточного фундамента — это важный этап. Ее можно выполнить следующими способами:

• Обмазать мастикой. Такой вариант требует минимум вложения денежных средств, но максимум затрат времени. Основание нужно высушить, очистить от посторонних предметов, по возможности выровнять (цементной штукатуркой) и только потом обмазать мастикой. Чтобы не повредить гидроизоляцию ленточного мелкозаглубленного фундамента при засыпке грунтом изнутри, следует проложить геотекстиль или пленку по краю бетона.
• Использовать рубероид. Для этого следует обмазать поверхность фундамента мастикой, затем наклеить на нее поверх слой рубероида, предварительно обрезанный по нужной ширине. Рубероид отлично прилегает даже к неровной поверхности и образует перехлест в нужных местах.

Использовать распылитель. Перед напылением достаточно очистить поверхность от пыли. Стоит этот материал дорого, потому экономически выгодно его использовать для фундаментов сложной формы или фундаментов, близко расположенных к другим постройками.

Как рассчитать самостоятельно для дома?

При наличии минимального опыта в проектировании строительных объектов вполне реально сделать расчёт глубины фундамента самостоятельно. Когда уже есть предварительная схема проекта самого дома, приступают к расчёту ГЗФ, учитывая ряд показателей.

Нагрузка на грунт

Чтобы рассчитать нагрузку на грунт от веса всего здания, определяют вес всех строительных конструкций, принимая во внимание всё то, что будет находиться внутри дома — от мебели, отопительных, водопроводных, канализационных и электротехнических коммуникаций и оборудования, снеговой нагрузки до максимального количества людей. Также ориентировочно определяют вес будущих фундаментных конструкций

Удельное сопротивление почвы

Если нужно определить удельное сопротивление почвы с особой точностью, то применяют опытно-лабораторный способ.

Добытые бурением на стройучастке образцы грунта передают в строительную лабораторию. Там кубики проб почвы подвергают нагрузкам до полного разрушения. Пиковое давление и будет величиной удельного сопротивления грунта.

Опорная площадь

Сопоставляя две величины – удельное сопротивление грунта и удельную нагрузку от веса здания находят оптимальную площадь опоры. Главное условие состоит в том, чтобы значение первой величины было больше второго параметра.

Тип основания

В зависимости от требуемой площади опоры и других условий выбирают вид фундаментного основания:

• Ленточный. Фундамент представляет собой сплошной опорный массив из монолитного или сборного железобетона, также в виде кладки из бутового или природного камня. Основание выглядит, как лента, возведённая по периметру несущих стен. Ленты бывают мелкого и глубокого заложения:
  1. Мелкозаглублённые фундаменты устраивают на прочных грунтах с глубиной промерзания почвы не более 300 мм.
  2. Подошвы глубоко заглублённых оснований не должны доходить до уровня грунтовых вод 1,5 м.
• Столбчатый. Отдельно стоящие опоры в виде столбов могут быть различной расчётной длины в зависимости от перепада высот несущих пластов почвы в разных местах стройучастка.

  Оптимальную глубину заложения подошвы всех столбов принимают одинаковой по максимальному расчётному размеру. Такой подход упрощает возведение и сокращает сроки строительства фундаментного основания дома.

• Сваи. Сваи могут быть в виде металлических или железобетонных опор, забиваемых в грунт копром. С их помощью прошивают слабые слои почвы и погружают их концы в несущий пласт минимум на 300 мм. Таким же образом ввинчивают в грунт винтовые опоры.
• Плитный. Такая конструкция решает проблему возведения основания для дома на исключительно слабых почвах таких, как торфяники, болотистые грунты и т.п. Большая площадь опоры сводит к минимуму удельную нагрузку от здания. Глубина заложения практически равна толщине, снятого плодородного слоя земли.

Расчётная формула

Глубину промерзания Нмёрз определяют по таблице СНиП. Если с этим возникают затруднения, то параметр можно определить, просто выкопав яму зимой на стройучастке.

Справочная таблица СНиП.

Глубину промерзания узнают из вертикальной съёмки. Необходимо знать, что отапливаемый дом прогревает землю под собой. За счёт этого глубина промерзания уменьшается на 20%. Исходя из этого, фактическая величина будет равна:

Уровень грунтовых вод

Близость грунтовых вод к поверхности земли лучше всего узнать в архиве местного управления градостроительства и архитектуры. Также этот параметр определяют опытным бурением скважины. Самый лучший способ состоит в том, чтобы во время весенней распутицы заглянуть в соседний колодец. Расстояние до поверхности воды будет оптимальным параметром, который нужно учитывать при расчёте ГЗФ.

Оптимальное заглубление

Чтобы была бы более понятна методика расчёта, надо рассмотреть это на конкретном примере. Допустим, что нужно определить ГЗФ на стройучастке, где сначала нужно узнать все вышеперечисленные исходные данные:

• Глубина промерзания почвы. По таблице СНиП почва на стройучастке промерзает на 2 м в глубину.
• Уровень грунтовых вод. Величину этого параметра берут из вертикальной съёмки или замеряют в колодце. Он равен 3,4 м.
• Тип фундамента. Был выбран столбчатый тип основания.
• Рельеф местности — косогор.
• Перепад глубины пролегания несущего слоя грунта – 2 м. Данные вертикальной съёмки.

Принимая во внимание первые два фактора оптимальную глубину заложения фундамента, определяют, как среднее между 2 и 3,4 м = 2,7 м. Учитывая рельеф местности, в высшей точке участка длина столбов будет равна 2,7 м, а внизу – 4,7 м

Взаимосвязь показателя с типом основания

Определить данную величину для 1-этажного строения можно также исходя из типа основания. Несколько примеров:

• Ленточный. Глубина такого основания зависит от типа почвы и типа постройки. Он может быть мелкозаглубленным и залегать на 60 см. Этот вариант подходит для не тяжелых построек из дерева или ячеистого бетона. Его используют на непучинистых грунтах.

  Заглубленный ленточный закладывают ниже точки промерзания грунта. Для такого варианта делают монолитную ленту с предварительным армированием.

• Свайный и столбчатый. Такой тип основания часто используется для одноэтажных домов. Его удобно использовать на наклонной местности. Глубина заложения должна быть на 10-15 % ниже точки промерзания грунта. Это позволит сваям перенести сжимающие нагрузки от строения.
• Плитный. Эти основания устойчивы к движению грунта. Глубина составит 40-50 см для одноэтажного здания.

Плитные конструкции не заглубляют до уровня промерзания. Этот вариант подходит для использования на грунтах с высокими подземными водами.

Инженерно-геологические факторы

При расчете глубины фундаментного заложения первоначальным и главным фактором являются инженерно-геологические условия, которые помогут сделать первый шаг к возведению крепкой и качественной постройки

Важно учесть прочность и надежность грунта, как глубоко он находится и какие прослойки есть на возводимой территории, а также учесть оценку сжимаемости этого типа почвы

Самым надежным считается скалистый, за ним идет тяжелая глина, легкая глина, песчаный грунт, но он имеет свойство проседать.

Разнообразие и количество пластов помогают сделать правильный расчет, их представляют обычно в трех распространенных вариантах:

1. Когда под верхним слоем земли находится большой, надежный слой почвы или же есть тонкие наслоения из подобных прочных слоев. В таком случае глубина заложения может быть минимальной, но нужно учесть и регион, как сильно слой промерзнет.
2. Второй тип может предполагать сверху слой ненадежный, а снизу слои прочных пород, поэтому от размера ненадежного пласта будет зависеть вид выбираемого основания:
   • когда толщина ненадежного слоя средняя, можно использовать тип строительства заглубленного ленточного основания с подушкой;
   • следующим вариантом можно применить слабый слой в виде несущего, но при этом подушку надо сделать более широкой или же использовать сваи;
   • при строительстве тяжелых зданий оптимально применить технологию уплотнения, закрепления грунта, и сделать плотные, большие подушки основания.
3. Третий вариант предполагает залегание сверху прочных слоев, а снизу ненадежных, но на некоторой глубине еще несколько смесей или слоев из прочного грунта. Тогда лучше применять технологию заливки фундамента в виде свай, которые будут прорезать толщу надежного и ненадежного слоя или проводить работы по его закреплению.

Глубина заложения фундамента — что это такое?

Одним из первейших показателей при разработке проекта любого дома является глубина заложения фундамента (ГЗФ). Это показатель, который определяет нижнюю опорную плоскость в отношении к 0-му уровню почвы на строительном участке. Данная величина зависит от многих составляющих моментов:

• материалов и типа фундамента;
• габаритов здания, его типа и веса;
• этажности;
• рельефа, геологических причин (состава грунта на разных глубинах) и промерзаний земель;
• климатических нюансов (среднее количество осадков и температурный диапазон).

При строительстве больших домов ГЗФ рассчитывают только профессионалы, но при возведении небольшого сооружения можно данное значение вычислить самостоятельно.

Подушка из щебня

Проект строительства в обязательном порядке должен содержать данные о способе бетонной подготовки, применяемых для этого материалах и толщине слоев. На устойчивых вида грунтов и грунтовых водах ниже точки промерзания толщина щебеночного слоя обычно составляет 200 мм. При этом щебень засыпается на дно траншеи при устройстве ленточного фундамента или по всей площади застройки при монтаже плитных конструкций и хорошо утрамбовывается. Качество уплотнения слоя обеспечивает устойчивость фундаментной конструкции и отсутствие просадки в будущем.

После выемки грунта на необходимую глубину дно траншеи или котлована утрамбовывается и покрывается мембранным полотном типа геотекстиля. Это предотвращает прорастание сорных растений и уменьшает вероятность проникновения влаги к строительным конструкциям. При устройстве фундаментов плитного типа слой щебня покрывается рулонной гидроизоляцией, поверх которой укладываются теплоизоляционные плиты.

Уплотнение гравия вибромашиной

Щебеночная подготовка под фундамент это не только хорошая опорная подушка, но и эффективный дренажный слой, отводящий поступающую с поверхности воду в грунт. Наличие профильной мембраны из геотекстиля позволяет движение влаги только в одном направлении.

Самостоятельный выбор параметров

При самостоятельном строительстве без каких-либо геологических изысканий, расчёты следует проводить исходя из усреднённых ориентиров для конкретной местности застройки либо опираясь на практику соседних строений.

При выборе варианта глубины и толщины ленты следует исходить из того, что мелкозаглублённый фундамент для дома с газобетонными стенами, строящемся не на болоте, не на затопляемой местности и не на полюсе холода, – это самый экономичный вариант основания небольшого дома.

В практике проектирования советских времён даже солидные грамотные инженеры закладывали в расчёты немного большие, чем следовало по нормам, параметры прочности и надёжности, — «на всякий случай». Потому и стоят без капремонта временные бараки по 60-70 лет без капитального ремонта, вопреки нормативам эксплуатации в 30 лет.

Иными словами: застройщику необходимо сначала подсчитать примерный вес дома со всем его содержимым и толстым слоем снега на крыше. Это нагрузка на грунт. Далее – изучение табличных данных, беседа со строителем из соседнего дома, и примерный эскизный план фундамента уже сложится в голове. Затем контрольная консультация со знакомым профессионалом. И всё, приступаем к строительству.

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.

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.

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.