Расчет глубины заложения фундаментной основы

Принцип расчета глубины

В большинстве случаев для построек рассчитывают ленточный фундамент. Поэтому часто возникает вопрос: как определить глубину заложения фундамента? Ответить на него можно, подсчитав все нагрузки от проектируемого дома. Поэтому перед началом расчета потребуется:

• вычертить план дома и всех примыкающих построек;
• определиться с наличием подвала и его геометрической формой;
• рассчитать уровень цоколя и выбрать материал для его изготовления;
• принять нужные материалы для утепления дома.

Проделав вышеуказанные шаги, можно начинать расчет. Сперва необходимо составить таблицу, в нее нужно вписать удельный вес всех используемых материалов, затем нужно разбить проектную работу на такие этапы:

• назначение высоты вкапывания ленты;
• высчитать нагрузки на ленту;
• рассчитать геометрические параметры ленты;
• откорректировать данные, учитывая структуру почвы.

Геодезические работы

Первым этапом при возведении любого сооружения являются следующие работы:

Очищение необходимой площади от кустов, деревьев, старых построек, и других объектов, которые могут оказаться на предполагаемой для строительства территории. Если планируется снос старых зданий, нужно получить разрешение на это. Придется представить проект будущего фундамента и всего строения, что можно сделать самому или с помощью специалистов.

Необходимо точно рассчитать расположение основных линий фундамента, ведь они станут основой будущего дома. Здесь учитывается тип грунта, где находятся линии коммуникации и границы участка.

Определение углов постройки. Намечаются они на земле с помощью колышков или небольших металлических уголков. Важно правильно померить все расстояния. Это позволит избежать возможных перекосов.

Разметка правильных прямых углов фундамента. Выполняется она за счет измерительных приборов и веревок, которые привязывают к колышкам. Затем хорошо натягивают их. Так удается вычислить расположение наружных и внутренних стенок фундамента.

Геодезические работы требуют большого терпения, умения точно производить все необходимые расчеты. Их можно выполнить самому или обратиться за помощью к специалистам.

Виды незаглубленного столбчатого фундамента

Сами столбы необходимо правильно разместить под несущими стенами. Надо обязательно установить их по все углам здания, а также на пересечении стеновых элементов

Особое внимание уделите местам, где действует дополнительная нагрузка.

Материал, который используется для незаглубленного столбчатого фундамента может быть разным. Это монолитный железобетон, бетонные блоки, металлические или асбестоцементные трубы, бутовый камень, даже дерево и кирпич.

Конечно деревянные опоры выполняют очень редко, так как у них пониженный срок службы, примерно 10-15 лет. Чаще всего такой фундамент устанавливают под летние беседки. Деревянные конструкции обязательно надо обработать специальными антисептиками, чтобы предотвратить гниение. Для гидроизоляции лучше всего использовать обмазочные материалы (битумная мастика).

Кирпич-железняк, который обжигается в печи используют для незаглубленного столбчатого фундамента чаще. Ширина одного столба выполняется не менее 0,38 метра. Не допускается использование силикатного или обычного керамического кирпича для создания столбчатого фундамента.

Самые популярные конструкции для незаглубленного столбчатого фундамента, это блоки или монолитный железобетон. Такой вариант будет очень прочным и надежным при ширине столба не менее 0,4 метра.

Металлические и асбестоцементные трубы применяются как несъемная опалубка при строительстве столбчатого фундамента, так как внутрь полости вставляется арматурный каркас и производится заливка бетона.

При земляных работах, отрывая проемы для будущего столбчатого фундамента, необходимо ориентироваться на проектные решения, не допускать технологических отклонений в процессе работы. Верхний уровень незаглубленного столбчатого фундамента должен быть на одной отметке, для удобства выполнения ростверка, который поможет равномерно распределить нагрузку от здания.

И хотя незаглубленный столбчатый фундамент позволяет значительно сэкономить деньги при строительстве здания, его рекомендуется выполнять только на территории, где сезонное промерзание грунтов достигает 2 метров, так как использование обычной ленточной конструкции, при заглублении ниже отметки промерзания, считается нерентабельным.

В остальных случаях лучше всего опирать фундамент на основания, которые залегают ниже отметки промерзания грунта. Значительным минусом столбчатых фундаментов является то, что при такой конструктивной схеме, нельзя построить подвальное помещение.

Статья является собственностью Использование материала разрешается только с установлением активной обратной ссылки

Перед выбором типа фундамента

Если вы не рассчитываете делиться деньгами со специалистами по геологоразведке, то анализировать грунт придется самостоятельно. Для этого на предполагаемой стройплощадке необходимо выкопать несколько шурфов (ям) на глубину ниже ГПГ (примерно на 30 см). Значение последней можно ориентировочно узнать по рисунку из этой статьи. Вместо шурфов удобно бурить скважины, для чего можно задействовать обычный садовый бур. Уже на этапе бурения (копки) оценивается характер грунта, равномерность его залегания, изменения его состава с увеличением глубины. Вполне вероятно, что ниже суглинка будет залегать слой глины, и придется строить фундамент на глине.

Стоит заметить, что подобные разведочные работы рекомендуется проводить весной, когда уровень грунтовых вод ближе всего к поверхности. Грунтовые воды могут доставить лишние хлопоты при устройстве фундамента, от них же зависит и выбор оптимального типа основания для дома. Уже на этапе геологической разведки будет понятно, находятся они ниже ГПГ (идеальный случай) или выше (придется прибегнуть к дополнительным работам, о которых пойдет речь ниже).

Особенности конструкции

Конструирование и строительство мелкозаглубленных фундаментов нормируется требованиями СНиП, которые необходимо неукоснительно выполнять. В зависимости от назначения сооружения такие фундаменты могут быть следующего типа: ленточный, столбчатый и блочный.

Устройство ленточного мелкозаглубленного фундамента предусматривает заливку непрерывной армированной бетонной полосы в хорошо утрамбованные траншеи с песчаной подушкой. Конструктивно такая система аналогична обычной ленточной опоре, но отличается глубиной заложения, наличием теплоизоляции и дренажа. В строениях разного назначения могут быть некоторые упрощения, но в целом, устройство ленточного мелкозаглубленного фундамента имеет основные элементы и параметры, показанные на рис.1. (Рис.1. Схема ленточного фундамента мелкого заложения)

Основной смысл конструкции заложен в том, что бетонная лента должна исполнить роль очень прочной рамы (ростверка), которая перераспределяет нагрузки и исключает просадки в грунт. Цель достигается тем, что лента имеет небольшую заглубленную часть и достаточно высокую (40-50 см) надземную цокольную часть, связанные единым армирующим каркасом. Важным и обязательным элементом является отмостка с уложенным под ней горизонтальным утеплителем. Такая система уменьшает воздействие морозного пучения.

При возведении достаточно легких строений (гараж, баня, сарай) используется столбчатый мелкозаглубленный фундамент из буронабивных или забивных свай, монолитных столбов и т.д. Обязательным элементом конструкции является ростверк, который связывает все сваи между собой, создавая пояс для распределения нагрузки. Столбчатый фундамент может иметь ростверк из стальных балок или монолитной армированной бетонной ленты, сооружаемой на поверхности земли.

Глубина заложения фундамента – определяющие факторы

На какую глубину следует закладывать фундамент

Определяя тип будущего фундамента, и принимая решение о заглублении опорной конструкции, учтите условия, в которых будет эксплуатироваться здание.

Важно обратить внимание на следующие моменты:

• геологические аспекты;
• воздействие климатических факторов на глубину фундамента;
• влияние конструктивных особенностей здания на уровень заложения фундамента.

До начала выполнения расчетов и выбора типа фундамента необходимо:

• выполнить мероприятия по анализу почвы на участке строительства;
• изучить ландшафт, а также тщательно расчистить строительную площадку;
• разработать план строения и рассчитать массу строительных конструкций.

На стадии сбора информации об особенностях строительной площадки следует проанализировать ряд факторов:

• характер грунта на различной глубине;
• среднестатистический объем осадков на протяжении года;
• уровень расположение водоносных слоев;
• глубину замерзания почвы;
• колебания высоты и особенности рельефа на стройплощадке.

Виды фундаментов по способу заглубления

• особенностей здания, заложенных в проекте;
• массы строения;
• наличия цокольного помещения;
• уровня расположения подземных коммуникаций.

Средняя температура в этой местности на протяжении года и особенности климата также влияют на размер приямка под основание.

• для зданий, строительство которых планируется в южных широтах, необходимо обеспечить минимальное смещение подошвы траншеи от уровня почвы на 0,6 м;
• при выполнении строительных мероприятий в условиях холодного климата уровень заглубления фундаментной подошвы в почву может достигать 1,5 м.

Характер почвы оказывает серьезное влияние на глубину заложения фундамента. Чтобы правильно выполнить расчет глубины заложения фундамента следует квалифицированно определить тип почвы.

Для каждого вида грунта уровень замерзания отличается:

• сильнопучинистые грунты, к которым относятся супесчаные, суглинистые и глинистые почвы, промерзают до уровня 0,5–1 м;
• среднепучинистые песчаные почвы, содержащие включения глинистых частиц и песчаной фракции замерзают на глубину 0,6–2 м;
• не склонные к пучению почвы, содержащие песчаные частицы, супесь, суглинки и глинистые включения имеют повышенный до 1–3 м уровень промерзания.

Фактор глубины промерзания земли при закладке фундамента

На склонность грунта к морозному пучению влияют следующие факторы:

• концентрация влаги в почве;
• уровень расположения подземных вод во время промерзания.

Ошибка в выполнении расчетов может привести к деформации основания.

В результате этого возможны отрицательные моменты:

• усадка строения;
• появление трещин на стенах;
• нарушение общей устойчивости здания.

Наряду с характером грунта и уровнем промерзания, немаловажным фактором является рельеф местности. В строительных нормах содержатся требования по выравниванию площадки до начала строительства. Однако для участков, расположенных на наклонной местности, а также на скалистой почве не всегда имеется возможность разровнять участок застройки. В данной ситуации минимальный уровень заложения основания определяется по нижней точке наклонной площадки. Для таких условий отдают предпочтение свайной основе, а также винтовой, которая также не боится перепадов высот.

Проанализировав природные факторы, особенности здания и определив характер грунта, необходимо определиться с конструкцией фундаментной основы для будущего дома.

Факторы воздействующие на фундамент здания

Возможны следующие варианты:

• мелкозаглубленный или глубокозаглубленный ленточный фундамент;
• столбчатое основание в виде свай или железобетонных колонн;
• плитная конструкция основы строения.

Вредное влияние высокого УГВ

Поскольку основным составляющим любого фундамента является бетон, то следует рассмотреть вопрос вредного влияния вод на этот материал. Если говорить по существу, то разрушающее воздействие на бетон осуществляют не сами близко расположенные воды, а соли и прочие химические вещества, растворенные в ней. У строителей существует термин «цементная бацилла», которая разрыхляет застывший раствор и вызывает его расслоение. Очень часто можно зрительно оценить начавшееся разрушение основания: появление налета, пятен или затхлый запах.

Уже на этапе подготовки котлована возникают некоторые сложности: из-за поступающей воды размывается дно, существенно снижая несущую способность грунта. В этом случае, обустройство фундамента придется начинать с заложения дренажной системы и отведения вод. В противном случае, неизбежны деформации залитого основания и просадки.

Восходящая суффозия – это процесс вымывания минеральных соединений из грунта, который можно наблюдать на строительном участке с высоким показателем УГВ. Для того чтобы минимизировать опасное воздействие суффозии на фундамент здания, необходимы комплексные работы по осушению места застройки.

Есть еще один способ избежать воздействия опасных факторов – применение свайных технологий или сборных конструкций из блоков из железобетона. Минус их использования – увеличение расходов на закладку фундамента при близко расположенных водах.

Методы определения реальной глубины промерзания почвы

Существует несколько методов определения глубины промерзания почвы:

1. Выкопка ямы для визуального изучения слоев почвы, однако, этот способ не самый достоверный.

2. Использование мерзлотомера – обсадной трубки с расположенным внутри шлангом с водой. Этот прибор погружают в почву на глубину ниже номинального промерзания.

Через 12 часов шланг вынимают из трубки и по сантиметровой шкале определяют реальный показатель промерзания почвы. Там, где прибор контактировал с мерзлой почвой, вода превращается в лед.

3. Расчет по формуле. Для этого необходимо суммировать средние показатели отрицательной температуры с ноября по март, которые можно найти в метеорологических справочниках или СНиП, описывающих климатические условия конкретной местности.

Из модуля полученного числа следует вычислить квадратный корень. Полученный результат умножить на коэффициент по типу почвенного состава:

• суглинки и глинистые почвы – 0,23;
• песчаные почвы и супеси – 0,28;
• крупнозернистые пески и гравелистые структуры – 0,3;
• крупнообломочный грунт – 0,34.

Конечный результат обычно получается в метрах.

Высокий уровень грунтовых вод и морозное пучение грунтов

При высоком уровне грунтовых вод, превышающем глубину сезонного промерзания грунта нельзя забывать и о еще одной проблеме – это ярко выраженное морозное пучение грунтов.

Для того, чтобы фундамент при высоком уровне грунтовых вод не испытывал на себе силы пучения обязательно должны быть выполнены мероприятия по его гидроизоляции. Ведь при промерзании пучинистого грунта зимой и увеличении его в объеме, он действует на фундамент (как бы выталкивает его) не только снизу, но и давит на боковые поверхности основания дома.

Направление сил морозного пучения

Поэтому фундамент должен быть серьезно защищен от влаги и по этой причине.

Как бы то ни было, при высоком уровне грунтовых вод спешить со стройкой нельзя и следует прибегнуть к советам опытных строителей, потому что в каждом конкретном случае комплексные решения этой ситуации буду различаться.

© 2013 – 2017, ДД. Все права защищены.

Заливка мелко заглублённого фундамента в траншею без опалубки

Эта технология позволяет залить фундамент без применения опалубки. Но есть ряд моментов, на которые стоит обратить внимание. Не везде эту технологию можно применить. В первую очередь, её применение зависит от геологии участка. Для плотного глинистого грунта она подойдет, а вот для песчаного — нет. Глинистые грунты держат вертикальные стенки, а вот песок будет осыпаться.

Представим ситуацию, когда вырыли траншею и сделали арматурную обвязку будущей ленты, а затем происходит обрушение края траншеи. В результате грунт частично может засыпать арматуру. Убрать этот обрушенный грунт может быть проблематично из-за готового арматурного пояса, и заливать бетон тоже нельзя, так как в месте обрушения грунта арматура окажется не защищена от влаги слоем бетона. В результате арматура будет ржаветь и разрушать бетон.

Схема заливки мелко заглублённого фундамента в траншею без опалубки

Обрушение края траншеи может произойти по разным причинам: слабый грунт, на край траншеи наступил человек или пошли дожди.

Чтобы избежать таких проблем, нужно перед строительством фундамента отследить погодные условия, чтобы не было никаких дождей. Второй момент – это обязательно положить на край траншей деревянные щиты для увеличения площади опоры и наступать только на эти щиты, но не на грунт.

Такая технология строительства фундамента не предполагает устройство гидроизоляции, так как, чтобы её сделать, придется откопать по периметру весь фундамент, но тогда теряется весь смысл такой технологии. Поэтому, чтобы защитить арматуру от влаги из грунта, необходимо собрать арматурный пояс таким образом, чтобы при заливе фундамента создался защитный слой бетона толщиной не менее 70мм. Причём этот слой должен быть со всех сторон фундамента. Не стоит укладывать полиэтиленовую пленку или другие рулонные материалы с целью создать таким образом гидроизоляцию. Пленку легко повредить на этапе обвязки арматурного пояса, а рулонные материалы не дадут 100 процентной герметичности. Также возможно, что во время заливки бетона пленка может завернуться в траншею.

Такая технология очень сильно уменьшает стоимость работ, так как предполагает меньше земляных работ и не требует обратной засыпки и опалубки. Также, нетронутый плотный грунт около фундамента уменьшает вероятность того, что дождевая вода пойдет под него.

Но есть и минусы – это возможное обрушение стенок траншеи во время строительства и неровность стенок траншеи. Неровность стенок приводит к тому, что фундамент как бы сцепляется с этими неровностями грунта и во время морозного пучения грунта есть вероятность, что этого сцепления хватит, чтобы его поднять. Чтобы избежать этого, нужно на стенку траншеи уложить утеплитель — пеноплекс. Он не только предотвратит переход холода по конструкции фундамента к его основанию, но и он достаточно гладкий, чтобы замерший грунт скользил по нему. Более подробно об утеплении под заголовком “Зачем нужна теплая отмостка”.

Разнообразие фундаментов и правильный выбор нужной конструкции

Плитный фундамент подойдет для глинистых почв с высоким УГВ в мелкозаглубленном варианте

Какие фундаменты нужны для домов, если грунтовые воды близко расположены, выбирают в зависимости от различных особенностей самого участка, на котором проводится строительство. Фундамент на воде – сооружение, которое должно обеспечить устойчивость постройки, ее долговечность и надежность. Для этого необходимо принять во внимание и качество почвы, и предстоящие нагрузки, идущие от здания.

Строительство фундамента на глинистых почвах с высоким уровнем грунтовых вод подразумевает сооружение любого вида основания:

• ленточного, траншеи которого сильно заглублены;
• свайного;
• плитного (мелкозаглубленного).

Ленточное основание требует создания монолитной железобетонной конструкции, расположенной под наружными и внутренними несущими стенами.

Глубина траншеи должна превышать высоту промерзания

В первую очередь на участке делают разметку, в соответствии с которой роют траншеи котлована для ленточного фундамента. Их глубина должна превышать высоту промерзания. Расчет проводят с поправкой на особенности погодных условий (температур в зимнее время) и почвы.

Если близко грунтовые воды, а строительство предстоит вести на глине, ленточный фундамент прекрасно заменит «плавающая» монолитная плита. Вес постройки равномерно распределяется по всей поверхности плиты, которая уложена на песчано-гравийную подушку.

Перед тем как сделать такой фундамент, потребуется удалить грунт со всей территории будущего основания. Котлован роют глубиной, превышающей на 50 см толщину плиты. Расчет основан на показателе глубины промерзания почвы.

Свайный фундамент дома – оптимальный вариант создания качественного надежного основания на глинистых грунтах.

Изменяя параметры свай, можно добиться установки опор на твердые породы, не подверженные разрушению под воздействием грунтовых вод.

Для проведения работ на участке с высоким УГВ необходимо рассчитать нагрузку на каждую отдельную сваю.

Что может влиять на глубину замерзания почвы?

Вода в почве обязательно кристаллизуется в лед, с наступлением морозов. Объем грунта увеличивается, а когда это происходит, то грунт начинает сдавливать заложенный фундамент с очень большой силой. Он давит на него с силой, равной нескольким десяткам тонн. Если строить с нарушениями, не учитывать глубину промерзания, то в скором времени основание здания начнет подвергаться деформации, затем оно даст трещины и в скором времени может разрушиться. На такой важный показатель всегда влияют следующие факторы:

1. Тип грунта — у глинистой почвы пористость выше, чем у песчаного, отчего он промерзает сильней.
2. Климатические условия — на уровень промерзания будет влиять среднегодовая температура, чем она ниже, тем больше промерзает почва.
3. Уровень грунтовых вод — высокий показатель грунтовых вод будет сильней влиять при замерзании на основание строения.

Как защитить фундамент

Для защиты фундамента строительный рынок предлагает:

• Мастики, изготовленные на основе битума, в которые добавлены каучуковые или полимерные компоненты. Нанеся несколько слоев такого состава на поверхность фундамента, можно получить гладкий слой, защищающий материал от воздействия воды и других нежелательных контактов. Это самый популярный состав у владельцев своих домов с подвалами.
• Существуют смеси с аналогичными характеристиками на основе цемента. После приготовления и использования они быстро затвердевают, что создает слой как и влагостойкая штукатурка. Недостатком такого покрытия является отсутствие пластичности, что от вибрации может привести к появлению трещин и потере своих свойств.

Как залить фундамент, если близко грунтовые воды подробно можно познакомиться по видео в этой статье.

Работал прорабом, начальник строительно-монтажного участка. Организация работ и осуществление надзора за качеством СМР строительных участков на территории Балаковской АЭС, ведение и сдача исполнительной документации (журналы, акты, кс) закупка материалов, оборудования (исполнение обязанностей инженера по снабжению, инженера по качеству ) . Руководство строительными бригадами (оформление, обучение по охране труда промышленной безопасности ). Виктор окончил учебный , курсы по программе «Капитальный ремонт зданий и сооружений. Организация работ и строительный контроль.», 2015 Балаковский институт и повышения квалификации, Специалист по охране труда, 2012 Пугачевский гидромелиоративный техникум, техник строитель, 2000 проф. училище, бухгалтер, 1996

Выбор типа фундамента

Итак, если грунтовые воды близко – какой фундамент нужен? Наиболее правильным решением данного вопроса будет сооружение плавающей конструкции. Такой тип основания разрабатывался специально для строительства на слабонесущих, насыпных грунтах, участках с высоким расположением грунтовых вод.

Он представляет собой монолитную бетонную плиту, армированную стальными стержнями. Плитный фундамент при высоком уровне грунтовых вод имеет небольшую толщину (фундамент плита — расчет толщины). Его устройство производится в следующем порядке:

1. Роется котлован глубиной 400-500 мм.
2. Дно котлована тщательно разравнивается, а затем засыпается слоями песка и щебня.
3. Подушка утрамбовывается и гидроизолируется при помощи рулонных материалов.
4. По периметру будущего фундамента монтируется опалубка.
5. Внутри опалубочной конструкции собирается армирующий каркас.
6. Производится заливка бетона.

Толщина фундаментной плиты определяется расчетным путем с учетом особенностей проектируемого здания и геологических характеристик строительной площадки.

Подобная конструкция способствует равномерному распределению нагрузки на грунт. Но и у нее есть отрицательные стороны:

• возможность применения плитного фундамента ограничена максимально допустимой величиной уклона местности – не более 5 градусов;
• домовладельцу придется отказаться от подвала.

Плавающий фундамент на насыпном грунте при высоком уровне грунтовых вод – наиболее приемлемый вариант, поскольку насыпь, как бы тщательно ее не утрамбовывали, все равно будет слеживаться и оседать.

Свайный фундамент

Свайный фундамент при высоком уровне грунтовых вод в частном строительстве применяют весьма охотно: обходится он недорого, а держит дом надежно даже на торфяниках и заболоченных грунтах.

Сваи заглубляются ниже уровня промерзания почвы – до встречи с плотными и устойчивыми слоями грунта. С проблемой неравномерности распределения нагрузки справляются при помощи ростверков.

Объем земляных работ при установке свай невелик, но в случае использования технологии индивидуального строительства (ТИСЭ), придется предварительно осушать скважины, пробуренные ручным способом.

И этому типу фундамента свойственны недостатки:

• как и в случае с монолитной плитой, невозможно устройство подвала;
• данный вариант не подходит для строительства тяжелых домов: сваи подходят для каркасников или деревянных построек, но кирпичное здание на них не построишь.

Есть еще один существенный минус: не на всяком участке можно применить свайный фундамент – если, например, твердые породы залегают слишком глубоко, от этого варианта придется отказаться.

Ленточный фундамент

От ленточного фундамента при высоком уровне грунтовых вод лучше отказаться. Но не все застройщики прислушиваются к этому разумному совету. В такой ситуации можно воспользоваться мелкозаглубленной монолитной лентой. Такой тип фундамента подойдет для участков, на которых расстояние от поверхности земли до воды составляет метр – полтора.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент подойдет для домов из пенобетона, дерева и других облегченных строительных материалов (какой нужен фундамент для дома из пеноблоков).

Заливку фундамента на горной местности с высоким уровнем вод производят ступенчато, соединяя верхние части монолитных лент мощными рандбалками.