Определение глубины заложения фундамента самостоятельно

Приступая к выбору того или иного варианта конструкции фундамента, прежде всего, учитывается, насколько мощная и габаритная будет возводиться постройка. Планируя смету будущего строительства, помните, что большая часть от общей стоимости дома – это именно стоимость фундамента (с учетом используемых материалов). Это и не мудрено – именно от основания здания зависит его прочность, долговечность, безопасность.

Что лучше: сварка или вязка арматуры?

Однозначного ответа на этот вопрос нет и не может быть, так как в каждом отдельном случае нужно принимать к сведению различные исходные данные (тип грунта, проектная документация, материальные средства, время и пр.). Ясно одно, вязать стальную арматуру лучше для сложных грунтов, но это очень трудозатратный и длительный процесс. Чаще всего опытные строители делают сварной каркас фундамента, который также имеет свой недостаток — коррозию. При недодержании технологии или неправильном подборе материалов при сварке может происходить отпуск металла, возникает так называемая “усталость металла”, соединение рвется, бетон трескается, поступает вода и тогда снаружи становится видимым ржавое пятно. Ремонтировать бесполезно, нужно менять весь блок. А если он фундамент под домом? По этому для строительства фундамента лучше привлечь специалистов, которые основываясь на своих познаниях и результатах инженерно-геологических изысканий выберут наиболее подходящий тип фундамента и просчитают все факторы-риски.

Введение

Свод правил по проектированию и устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений разработан в развитие обязательных положений и требований СНиП * и СНиП

Свод правил содержит рекомендации по проектированию и устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений, в том числе подземных и заглубленных, возводимых в различных инженерно-геологических условиях, для различных видов строительства.

Разработан НИИОСП им. – филиалом ФГУП НИЦ "Строительство" (доктора техн. наук и – руководители темы; доктора техн. наук: , , , , , , , ; кандидаты техн. наук: , , , , , , , , , , , ; инженеры: , , ); ГУП Мосгипронисельстрой (д-р техн. наук ).

Что это такое?

Конструктивно ленточный фундамент – это конструкция из железобетона, созданная по периметру будущего строения для перераспределения нагрузки на грунт. Используется подобная опора для возведения жилых домов, гаражей, надворных хозпостроек, бань, гаражей и даже заборов. Сделать самому ее не сложно.

Так он выглядит

Однако при строительстве такого основания крайне важно придерживаться определенных правил и рекомендаций. При несоблюдении технологии изготовления ленточного фундамента о долговечности самой опорной конструкции и здания на ней можно будет забыть. Долго они не простоят.

Сезонное вспучивание грунтов, воздействие влаги на бетон без гидроизоляции, неправильно рассчитанные нагрузки – причин для разрушения ленточного основания, на котором уже стоит дом, множество. Все их необходимо заранее предусмотреть и учесть, иначе поврежденное либо полностью разрушенное строение придется возводить заново.

Факторы, определяющие выбор фундамента

Участок считают условно ровным, если при измерении уровня между крайними точками перепад составил 3-5%. При наклоне более 8% у площадки малый наклон. Уклон от 8 до 20% относится к средним. На всех площадках, наклоненных более чем на 10%, необходимо использовать специальные материалы и возводить конструкции, предотвращающие почвенные подвижки. Крутым считается наклон больше 20%. 

Факторы, определяющие выбор фундамента
Факторы, определяющие выбор фундамента

Уже при среднем наклоне требуется изучить местность и провести геологические изыскания. Полученная информация позволит определить характеристики фундамента. Перечислим параметры, необходимые для правильного выбора.

Факторы, определяющие выбор фундамента
Факторы, определяющие выбор фундамента

Что учесть?

Факторы, определяющие выбор фундамента
Факторы, определяющие выбор фундамента
  • Уровень залегания подземных вод. При наклоне он бывает неравномерным, поэтому части территории могут заболачиваться. В таком случае потребуется эффективная дренажная система, усиленная гидроизоляция.
  • Качество грунта. Прежде всего, определяется его склонность к пучинистости и прочность. Обязательно изучается не только верхний, но и нижний слой. Он не подвергается тектоническим сдвигам, поэтому его состояние тоже важно. Тип почвы определяет выбор фундаментного основания. Некоторые из них могут возводиться только на прочных грунтах.
  • Сила и направление подвижек почвы. Оцениваются нагрузки, которые испытывает опора при межслойном движении грунта или при воздействии селевого потока. Изучение этого фактора необходимо, чтобы определить необходимую прочность системы.    
  • Топографическая съемка. Дает возможность оценить изменения рельефа, возможную неравномерность уклона. Это позволяет точно определить место расположения фундаментной конструкции, ее размеры, объемы и тип предстоящих земляных работ. 
  • Метеорологические данные. Анализ глубины промерзания, уровня осадков и высоты снежного покрова помогает выяснить степень прочности и выносливости почвогрунта. Если выпадает много осадков, есть опасность размытия почвы и разрушения склона. В этом случае надо укрепить грунт, обустроить систему дренажа. 
Факторы, определяющие выбор фундамента
Факторы, определяющие выбор фундамента

Instagram svaimaster_44 Instagram svai_vrn

Факторы, определяющие выбор фундамента
Факторы, определяющие выбор фундамента
  • Фундамент

    Выбираем фундамент для проблемного грунта: ленточный, свайный или плитный?

Ленточное основание

Ленточный фундамент на песчаной подушке.

Технология простая, но это довольно массивная конструкция. Такое основание дорогое в возведении, трудоемкое и требует больших затрат строительных материалов. Используется в индивидуальном строительстве. Конструктивно, это железобетонная монолитная полоса, которую строят по всему периметру будущего здания — она укладывается под все без исключения несущие конструкции.

В большинстве случаев, толщина и размеры полосы одинаковы под всеми стенами, но многие строители делают ленту более тонкой под несущими внутренними стенами. Используется при строительстве бетонных, каменных и кирпичных зданий, а также в случае тяжелых перекрытия. Также его практикуют, если в сооружении планируется устройство подземного гаража или подвала.

При строительстве используется большое количество готовых железобетонных плит и блоков, которые весят много, а поэтому без специальной строительной подъемной техники тут не обойтись.

Устройство такого фундамента:

Ленточное основание

Укладывается на глубину порядка 20 см ниже уровня промерзания почвы, максимальная глубина погружения составляет не более 50-70 см. Толщина железобетонной ленты подбирается индивидуально, т.к. тут все зависит от типа и толщины несущих стен, используемого материала и силы давления здания на почву.

Такие основания нужно дополнительно гидро- и теплоизолировать, а это дополнительные финансовые затраты.

Ленточные фундаменты бывают:

  1. Мелкозаглубленный. Часто используется для деревянных зданий или каменных сооружений с высотой в один этаж. Закладывается на слабопучинистых почвах, глубина погружения составляет до 70 см.
  2. Заглубленное ленточное основание. Оно практикуется при возведении массивных больших и тяжелых сооружений, используется при возведении подземных этажей и гаражей. Это дорогая конструкция, т.к. нужно использовать большое количество цемента, щебня и песка, а также сложную систему армирования и опалубки.

Возводим ленточный фундамент для дома, делаем точный подсчет

  • Вычисление нагрузочных характеристик;

Для вычисления необходимо получить данные об экспертизе земли, на которой планируется строить. Далее, нужно рассчитать высоту дома, эксплуатационные характеристики, территорию, материалы изготовления стен и крыши ( зачастую являются пеноблок или кирпич ).

  • Вычисление на прочность;

Для прочности необходимо узнать, на какой глубине заканчивается твердый слой. В зависимости от этого, рассчитывается на сколько сделать основу в землю. К примеру, 07м. Далее, материал изготовления и приблизительный вес возводимых несущих стен и крыши.

  • Пример вычислений.

Сделаем вычисление для одноэтажного здания. Глубина фундамента – 1 метр под землю, площадь – 10м*10м. Сумма длин стен изнутри – 40м. Тогда в общем получается – (10+10)*2 + 40 = 80 м. Глубина – 1 м, толщина – 0,5 м.

Тогда 80*1*0,5=40 куб/м потребуется. Для изготовления возьмем песок и цемент в соотношении 3:4. Тогда потребуется 336*3=1 тонна песка и 1,35 тонна цемента для 1 м3.

Для всего потребуется 40 тонн песка и 54 тонны цемента.

Сбор и обработка исходных данных

Основу проекта фундаментов составляет расчёт, который нужен для того, чтобы сделать собственную нагрузку сооружения и несущую способность грунтового основания сопоставимыми. Когда порядок этих величин оказывается близким, здание будет надёжно эксплуатироваться, длительное время принося пользу своему владельцу. Если нагрузка от здания оказывается намного меньшей, имеет место перерасход строительных материалов. Большей – такое здание рано или поздно ждёт неминуемое аварийное обрушение. Это утверждение, очевидное и понятное любому профессиональному строителю и уж тем более проектировщику фундаментов, несведущему человеку, заинтересовавшемуся этой темой, следует либо принять на веру, либо получить строительное образование или самостоятельно изучить рекомендуемую выше литературу.

Геология

Проект фундаментов для нового строительства в большой степени будет зависеть от геологического состояния площадки или территории строительства. В процессе выполнения инженерно-геологических изысканий устанавливаются особенности грунтов данной местности:

  • рельеф;
  • отметки залегания грунтовых вод;
  • глубина промерзания;
  • физико-механические характеристики и классификация (структура грунта);
  • наличие карстовых полостей, просадок;
  • возможность подтоплений и оползней.

Инженерно-геологические изыскания проводят в несколько этапов:

  • Начальный (подготовительный).
  • Полевые исследования.
  • Камеральная обработка.

1 начальный этап – в его процессе происходит изучение архивных материалов, относящихся к ранее построенным в данном районе зданиям и сооружениям, проводят рекогносцировку на местности, намечая места бурения будущих скважин и шурфов, а также устанавливают места расположения различных подземных систем и коммуникаций, которые смогут послужить помехой для строительства.

2 полевой этап – состоит из отбора грунтовых кернов из скважин и монолитов из шурфов, определения мест залегания грунтовых вод и глубины их расположения.

3 камеральный этап включает лабораторное определение характеристик грунта, обработку, систематизацию собранных и полученных другими путями материалов, а также оформления их в виде отчета для передачи проектировщикам. В инженерно-геологический отчет дополнительно включают рекомендации по переносу подземных коммуникаций, а также устранению других причин, по которым строительство на данном участке может оказаться небезопасным.

Важно: При государственной экспертизе строительных проектов наличие инженерно-геологического отчета, свидетельствующего о проведенных изысканиях, обязательно. Без него невозможно получить разрешение на строительство.

Конструктив и нагрузки

Конструирование и расчет фундамента также выполняется в несколько стадий:

  1. Анализ имеющейся информации, относящейся к проекту. Это – изучение технического задания на проектирование, инженерно-геологического отчета, другой необходимой документации.
  2. Определение глубины заложения фундамента. Глубина заложения варьируется в зависимости от типа здания, которое может быть подвальным, бесподвальным, с цокольным этажом и т.д. однако в любом случае она не должна располагаться выше отметки промерзания грунта. Такое ограничение связано с существованием так называемого морозного пучнения грунта. Оказывается, что грунт при замерзании увеличивается в объеме, что вызвано превращением содержащейся в нем воды в лед. При оттаивании грунт возвращается в свое естественное состояние. Если в этой зоне пучнения будет располагаться низ фундамента, он очень скоро переломится, начнет разрушаться, что повлияет на несущую способность вышерасположенных конструкций стен и перекрытий. Они очень скоро покроются сетью опасных трещин, которые могут стать причинами аварийного обрушения.
  3. Сбор нагрузок, которые должны действовать на фундамент и грунтовое основание. Методика расчета описана в большом количестве специальной литературы. В общих чертах это мысленное или, как сейчас говорят, виртуальное вырезание из здания вертикального столба площадью сечения 1 х 1 метр от самого низа до кровли и подсчет веса всех входящих в него строительных материалов и конструкций, включая снеговую нагрузку, характерную для данного региона.

Выбор вариантов, наиболее подходящих для данного строения фундаментов. Определяется исходя из:

  • предварительно подсчитанных нагрузок и воздействий;
  • назначения и режима эксплуатации здания;
  • грунтовых условий (требующейся глубины заложения);
  • экономических соображений.

Расчет глубины заложения основания одноэтажного дома

Траншея под основание

Расчет глубины заложения основания одноэтажного дома

Фундамент для одноэтажного дома должен быть заложен на глубине, которая находится ниже уровня промерзания грунта. Чертеж обязательно должен учитывать данный критерий и выполнен с его учётом.

Нормированная глубина промерзания определяется на основе данных, полученных за последние 10 лет для конкретного региона. Результаты наблюдений сравниваются с ГОСТ 25100, а затем определяется линия перехода пластичного мёрзлого грунта в твёрдый.

Если к таким данным нет доступа или они утеряны, то для регионов с глубиной промерзания до 2,5 м допускается выполнить расчет по формуле:

где Mt – безразмерный коэффициент, который определяется суммой всех абсолютных температурных значений ниже нуля, согласно СНиП 23-01. Если информация о температурах в нормативных документах отсутствует, то необходимо обратиться в гидрометеорологический центр для их получения;

Расчет глубины заложения основания одноэтажного дома

d0 – величина, зависящая от типа грунта на участке. Её взять можно из СП

Расчет глубины заложения основания одноэтажного дома

Если глубина промерзания превышает 2,5 м, то необходимо проведение теплотехнических расчетов в соответствии с СП Расчет сезонного промерзания грунта осуществляется по формуле:

где kh – безразмерный коэффициент, который учитывает тепловой режим для наружных и внутренних конструкций основания на основе сведений об отоплении здания. Определяется по Таблице 1 либо принимается равным 1,1 для неотапливаемых помещений (за исключением северных регионов, где преобладают отрицательные температуры в течение всего года).

Расчет глубины заложения основания одноэтажного дома

Таблица 1. Величина коэффициента kh в зависимости от конструктивных особенностей здания

Данные Таблицы 1 справедливы для тех случаев, когда расстояние между стеной и краем фундамента менее полуметра, а в случае его превышения – коэффициенты следует повысить на 0,1. Если температура попадает в интервал между табличными значениями, то берут величину с меньшим значением.

Расчет глубины заложения основания одноэтажного дома

Таблица 2. Глубина заложения фундамента в зависимости от типа грунта для домов с подвальным неотапливаемым помещением

Расчет глубины заложения фундамента для дома из блоков или кирпича с подвальным помещением проводится по следующей формуле:

Расчет глубины заложения основания одноэтажного дома

где hs – толщина грунта выше подошвы основания, если смотреть с подвала;

hcf – толщина пола подвала;

Расчет глубины заложения основания одноэтажного дома

γcf – величина удельного веса конструкции подвальных полов.

Посмотрите видео, как произвести самостоятельный масштаб основания.

Расчет глубины заложения основания одноэтажного дома

Глубина заложения в зависимости от типа фундамента

Если глубина заложения фундамента – это расстояние от его подошвы до горизонтальной отметки уровня земли, то нужно понимать, что считать подошвой. И какую отметку считать нулевой, если участок расположен на склоне. Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо разобраться в типах фундаментных конструкций и целесообразности их применения для разных грунтов.

Конструкции фундаментов

Жилые дома возводят на ленточном, плитном или свайном фундаменте, выбирая оптимальный вариант с учётом нагрузки на основание, типа грунта, уклона участка застройки и других данных.

  • Монолитный или сборный железобетонный ленточный фундамент – самый распространённый тип основания для ненасыщенных влагой и слабопучинистых грунтов. Обладает хорошей несущей способностью, подходит для зданий из кирпича и блоков.
  • Монолитная железобетонная плита – самый надёжный фундамент для тяжёлых зданий, возводимых на участках с пучинистыми грунтами. Плита равномерно распределяет нагрузку на слабое грунтовое основание, а при его подвижках «плавает» вместе с домом.
  • Свайный фундамент годится для любых грунтов, кроме скальных: длинные стальные или железобетонные опоры можно опустить на любую глубину, пронзив насквозь и водоносный слой, и промерзающий грунт, чтобы добраться до твёрдого и неподвижного пласта. Но ставить на него можно только сравнительно лёгкие дома – деревянные, каркасные, из ячеистых блоков.

В некоторых случаях для усиления конструкции используют комбинирование ленточного или плитного фундамента со свайным.

Фундамент из буронабивных свай и монолитной плиты

Форма подошвы у всех этих оснований разная, соответственно отличается и её площадь, и её взаимодействие с грунтом.

Хуже всего противостоит морозному пучению ленточный фундамент, имеющий большую длину и небольшую суммарную площадь. Давление грунта действует на него неравномерно, вызывая разрушения. Именно поэтому нужно знать, как посчитать глубину заложения фундамента в виде ленты, чтобы её подошва оказалась ниже уровня промерзания.

Плита имеет большую площадь и воспринимает давление грунта на себя более равномерно, к тому же оно уравновешивается такой же равномерно распределённой нагрузкой от здания. Поэтому её не заглубляют до уровня промерзания даже на пучинистых грунтах.

Опоры свайного фундамента объединены друг с другом монолитной железобетонной лентой или стальным ростверком. Его подошва точечная – это «пятки» свай, которые всегда находятся в плотных слоях грунта ниже уровня его промерзания. Такая конструкция позволяет строить дома на участках с большим уклоном без планировки грунта, что необходимо при устройстве плитного или ленточного основания.

Если выравнивание площадки не проводится, нулевой считается самая низко расположенная точка, и глубина заложения фундамента считается от неё

Фундаменты мелкого и глубокого заложения

При строительстве частных домов малой этажности на расчётную глубину ниже уровня промерзания грунта фундаменты закладывают только в тех случаях, когда:

  • в проекте предусмотрен подвал или цокольный этаж;
  • дом имеет большие размеры и внушительный вес;
  • рядом находятся крупные здания, мощные фундаменты которых могут изменить свойства грунта;
  • участок строительства находится в сейсмоопасной зоне.

Если вы строите дом, имея в исходных данных хотя бы один из перечисленных факторов, не стоит самостоятельно решать, как найти глубину заложения фундамента – этим должны заниматься специалисты.

Заглубление ленточного и тем более плитного фундамента на большую глубину нецелесообразно, так как связано с огромными финансовыми затратами. В частном домостроении правильнее использовать свайные или мелкозаглубленные основания.

Для предотвращения деформации такого фундамента предпринимают специальные меры, устраняющие пучение грунта под домом.

  • Утепление стен фундамента во избежание проникновения холода под дом, для чего бетон заливают в несъёмную опалубку из экструдированного пенополистирола.
  • Утепление грунта под отмосткой, защищающее его от промерзания по всему периметру.
  • Устройство дренажных систем для отвода грунтовой воды и осадков от фундамента.

Глубину заложения фундамента нельзя назначить произвольно. Величина его заглубления в грунт зависит от множества факторов в совокупности. В первую очередь это тип грунта и его способность нести расчётную нагрузку. Эта способность может меняться в зависимости от насыщения грунтовыми водами и промерзания в зимний период. Также на глубину заложения влияют вес, конструктивные и эксплуатационные особенности дома. Но закладывать фундамент на расчётную глубину не всегда целесообразно. Часто более надёжным и экономически выгодным решением становится мелкозаглублённое основание. Однако решать это должны специалисты.

Поделиться:

  • Facebook
  • Telegram
  • Twitter
  • Pinterest

Как самому определить тип грунта на участке

Классификация почвы – сравнение механических и физических параметров искомого грунта с характеристиками, используемыми в нормативах. Самостоятельная оценка является ориентировочной и приблизительной, поэтому при расчете несущая способность берется с некоторым запасом.

Визуальный метод определения:

Как самому определить тип грунта на участке
  1. Глинистая почва при растирании в сухом состоянии дает ощущение порошка, комья трудно раздавливаются. Увлажненная глина остается мягкой и пластичной, мажется на пальцы, скатывается в колбаску. Лепешка при сдавливании получается без краевых трещин.
  2. Суглинки в сухом виде дают ощущение песчаных крупинок, комья легко рассыпаются при ударе. Влажная масса скатывается в колбаску, но при сгибании дает трещины, а лепешка получается с разломами по краям.
  3. Супесчаный грунт в сухом состоянии напоминает муку или пыль. Влажная масса образует комья малой прочности, которые рассыпаются. У влажной массы отсутствует пластичность, она не скатывается в кольцо, не расплющивается в лепешку.

Песок представляет собой рыхлую массу без связи между мелкими частицами. В сухом состоянии просыпается между пальцами, а во влажном виде отсутствует пластичность, липкость и связность.

Дефекты фундаментов здания и причины их возникновения

Причинами дефектов фундаментов, из-за которых здания может потерять свою прочность, являются следующие:

  • старость;
  • некачественные материалы;
  • низкое качество строительных работ.

Основной дефект фундаментов зданий – это неравномерное проседание. Внешне это выражается в появлении трещин различной формы и различного направления, как на самом фундаменте, так и на стенах дома, различные перекосы самого дома.

Также в качестве причин возникновения дефектов фундамента рассматриваются:

Неправильно выбранная глубина заложения фундамента. Исправить этот дефект очень трудно, а иногда невозможно вообще. Если же проседание незначительно, можно произвести подсыпку грунта по всему периметру фундамента, тем самым искусственно увеличить глубину заложения.

Подъем грунтовых вод трудно предвидеть, но исправить, возможно, устроив дренажные системы или посадив такие сорта растений, которые эффективно отбирают влагу из почвы. Дренажные системы лучше всего закладывать одновременно с фундаментом.

Неравномерная Неравномерная нагрузка на фундамент со стороны строения. Например, когда основной дом гораздо тяжелее, чем веранда. Если дом уже построен, то, чтобы избежать дальнейшей деформации, необходимо разделить фундаменты веранды и дома. Для этого проложить между фундаментами доски, пропитанные битумом.

Увеличение нагрузки на фундамент за счет надстройки верхних этажей:

  1. за счет неправильной оценки возможностей уже существующего фундамента. Устранение данного дефекта обойдется владельцу дома в приличную сумму и это при том, если обстоятельства позволят провести усиление фундамента путем увеличения несущей площади фундамента;
  2. неправильно оценена несущая способность грунта, увеличить ее можно за счет проливки грунта под фундаментом «цементным молоком».

Недостаточная прочность материалов для фундамента или потеря прочности со временем.

Для кирпичных фундаментов, сложенных на известковом растворе, со временем характерно нарушение сцепления раствора с кирпичом (попадание внутрь фундамента влаги, промерзание, нагрузка на фундамент). Необходим капитальный ремонт, замена на новый. Чтобы это осуществить, нужно разгрузить старый фундамент путем переноса веса дома на временные опоры. Временными опорами служат деревянные брусья. Их располагают рядом со старым фундаментом и посредством стальных балок переносят нагрузку дома на деревянные брусья.

Ленточный фундамент.

Так как существует несколько типов фундамента, который можно использовать при строительстве объекта, будут рассмотрены и несколько вариантов. Первый вариант — это сбор нагрузок на ленточный фундамент. В перечень нагрузок будет входить масса всех элементов, использующихся при строительстве здания.

  1. Масса стен внешних и внутренних. Рассчитывается суммарная площадь без учета проемов для окон и дверей.
  2. Площадь для перекрытий пола и материалов, из которых он будет возводиться.
  3. Площадь потолка и потолочного перекрытия.
  4. Площадь стропильной системы для крыши и вес материалов для кровли.
  5. Площадь лестниц и других внутренних элементов дома, а также вес материала, из которого они будут сделаны.
  6. Также необходимо добавить вес материалов, которые используются для крепежа при строительстве, для обустройства цоколя, тепловой и воздушной изоляции, а также для облицовки внутренних и/или внешних стен дома.
Ленточный фундамент.

Эти несколько пунктов являются примером сбора нагрузок на фундамент для любого строения, которое будет возводиться на опоре ленточного типа.

Сбор нагрузок на фундамент пример ЖБ цех.