От чего зависит глубина заложения фундамента?

Какой должна быть и от чего зависит глубина заложения фундамента

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

Что это такое

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

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

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

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

Факторы, влияющие на глубину заложения

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

Грунт

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

Наиболее распространены следующие виды грунтов:

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

Уровень грунтовых вод

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

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

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

Глубина промерзания

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

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

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

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

Формула для расчета

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

Dfm – промораживающийся почвенный слой,

D – коррелирующийся с типом грунта коэффициент промерзания;

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

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

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

Dfm = 0,23 х 5,66 = 1,3 м.

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

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

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

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

Рекомендации для различных фундаментов

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

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

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

Ленточный фундамент

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

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

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

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

Грунт Величина заглубления, см
Слабопучинистый 50-60
Средне- и сильнопучинистый 75-150
Залегающий в северных регионах 180-200

Углубляться существенно ниже 200-сантиметровой отметки экономически нецелесообразно.

Столбчатый фундамент

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

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

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

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

Плитный фундамент

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

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

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

От чего зависит глубина заложения фундамента

Минимальная глубина заложения фундамента зависит от нескольких ключевых факторов:

  • — от характера грунта;
  • — от уровня грунтовых вод;
  • — от уровня промерзания грунта;
  • — от капитальности здания;
  • — от конструктивных особенностей здания (наличие подвалов, нескольких этажей, фундаментов примыкающих зданий).

Наименьшая допустимая глубина заложения фундамента 50 см от поверхности планировки.

Для одноэтажных промышленных зданий без динамических нагрузок и кранов, а также для гражданских и жилых зданий высотой не более двух этажей, в случае промерзания грунта на 70 см и более, нижняя часть фундамента может быть заменена на подушку из щебня, гравия, крупного или среднезернистого песка.

Читайте также  Какой щебень нужен для фундамента?

В этом случае высота верхней каменной части фундамента должна быть не менее полуметра. Если в качестве подушки используется среднезернистый песок, то основание подушки должно превышать уровень грунтовых вод.

Когда фундамент или фундаментная подушка закладывается на пылеватом или мелком песке, суглинке, глине или супеси, все перечисленные грунты основания должны быть хорошо защищены от попадания воды с поверхности.

Для этого необходимо устроить вокруг здания водоотводные лотки или отмостки. Глубина заложения такого фундамента должна превышать расчетную глубину промерзания грунта.

Фундаменты внутренних колонн и стен отапливаемых зданий закладываются вне зависимости от глубины промерзания грунта и уровня грунтовых вод. Однако глубина заложения таких фундаментов не должна быть менее 50 см.

Если фундаменты внутренних стен закладываются выше стен наружных фундаментов, возникает необходимость заложить основание против промерзания. Такое основание закладывается как в период строительства, так и после его окончания.

Расчет глубины по СНиП

Согласно СНиП, фундаменты закладываются в зависимости от степени промерзания грунтов. Глубину промерзания грунта определяют по формуле:

где kh — коэффициент, определяющий насколько тепловой режим здания влияет на промерзание грунта у наружных стен,

а dfn — нормативная глубина промерзания грунта.

Значение коэффициента в зависимости от особенностей сооружения:

Конструктивные особенности сооружения Коэффициент kh при среднесуточной температуре воздуха в помещениях, примыкающих к наружным фундаментам, °С
5 10 15 20 и более
Без подвала с полами, устраиваемыми:
по грунту 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5
на лагах по грунту 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6
по утепленному цокольному перекрытию 1,0 1,0 0,9 0,8 0,7
С подвалом или техническим подпольем 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4

Глубина заложения фундаментов зданий без подвалов считается от уровня планировки, при наличии подвалов — от пола подвала.

Фундамент здания, а также его отсеков, во всех точках должен закладываться на одном уровне.

Глубина заложения в зависимости от типа фундамента

Ленточный фундамент

Ленточный фундамент закладывают по всему периметру строения. При закладке такого фундамента учитывается толщина стен как внутренних, так и внешних.

Фундамент ленточного типа чаще всего имеет форму трапеции, прямоугольника, иногда это ступенчатые фундаменты, или фундаменты с расширенной нижней частью.

Ленточные фундаменты делятся на сборные и монолитные. Монолитные более надежны и долговечны. Помимо этого монолитные фундаменты совместимы со зданиями любого типа и формы.

Сборный фундамент быстрее сооружается, за счет этого дороже стоит. В сборных фундаментах не исключается отсутствие герметичности стыков плит, что может привести к попаданию воды.

Встречаются ленточные фундаменты кирпичные и бутовые. Кирпичный фундамент заложить сложнее, к тому же такие фундаменты не слишком прочны. Бутовые фундаменты более прочные, но дорогостоящие.

Укладка бутового фундамента осложняется подбором одинаковых бутовых камней.

Ленточные фундаменты закладывают на ниже глубины промерзания на 20 см, но не более 50-70 см от уровня планировки.

Свайный фундамент

Свайные фундаменты наиболее популярны. Такие фундаменты очень прочны и практически не деформируются. Чаще всего сваи для такого фундамента изготавливаются из тяжелого бетона. Выбор свай для фундамента определяется типом грунта.

Фундамент свайного типа закладывается на глубину от 100 см и выше. Расчет глубина залегания такого фундамента также определяется типом грунта.

Сборный фундамент

Сборный фундамент, называемый также блочным, закладывают под частные дома небольших размеров. Как правило, это дома с цокольным этажом и подвалом.

Чаще всего сборные фундаменты закладывают на песчаной почве. Не рекомендуется укладка фундаментов данного типа на глине и суглинке. Глубина заложения блочного фундамента — 1-2 блока.

Столбчатый фундамент

Такие фундаменты закладывают под здания облегченной конструкции. Это сооружения со стенами из каркасно-щитовых материалов или дерева.

Столбы фундамента изготавливаются из бетона, кирпича, камня, иногда из дерева, и имеют длительный срок эксплуатации. Сам процесс заложения фундамента сравнительно простой и экономичный.

Фундаменты столбчатого типа стоит применять в районах, где промерзание почвы очень сильное. К недостаткам таких фундаментов можно отнести их нестабильность. Фундамент столбчатого типа закладывают на глубину, на 10-25 см превышающую промерзания грунта.

Плитный фундамент

Сплошные или плитные фундаменты закладывают на почвах с высоким уровнем грунтовых вод. Иногда такие фундаменты применяют на песчаных подушках или вспучивающихся грунтах. Фундамент сплошной конструкции складывается из монолитных железобетонных плит.

Сплошные фундаменты устойчивы к любым перемещениям грунта, горизонтальным и вертикальным. Заложить такой фундамент довольно просто, однако процесс это довольно дорогостоящий из-за объема материалов.

Глубина заложения плитного фундамента 40-50 см.

Комментарии

Меня интересует такой вопрос. Какой арматурой лучше армировать железобетонный фундамент? То есть какое должно быть оптимальное сечение(диаметр) арматуры? И как укладывать поперек или вдоль, или делать сетку из арматуры по всему периметру фундамента для частного дома?

Недавно приобрели земельный участок под индивидуальное строительство дома. Собираемся строить дом с мансардным этажом. Облазили весь интернет в поисках ответов на вопросы по строительству. Наиболее подробное описание о закладке фундамента нашли здесь, на этом сайте. Очень полезные статьи.

Арматура в диаметре бывает от 7 до 24 мм. Из этого делайте вывод- чем больше нагрузка строения на фундамент, тем прочнее он должен быть. Соответственно исходя из этого и применяйте арматуру. Укладывать арматуру надёжнее вдоль, а ещё лучше сделать каркас из этого материала.

Как определить глубину заложения фундамента

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

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

Основные факторы, влияющие на глубину залегания фундамента

Глубина заложения фундамента зависит от геологических условий и типа здания

Чтобы правильно осуществить расчет глубины заложения фундамента, необходимо учесть:

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

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

Глубина промерзания грунта

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

Можно воспользоваться специальными картами, где приведены нормативные данные:

Минимальная глубина закладки фундаментов

Зависимость глубины заложения фундамента от уровня промерзания грунта

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

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

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

Теоретически минимальная глубина залегания фундамента составляет:

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

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

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

Обустройство ступенчатого фундамента

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

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

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

Влияние соседних зданий и сооружений на глубину закладки нового фундамента

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

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

Обустройство примыкающих фундаментов

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

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

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

Использовать 1 и 3 вариант не рекомендуется по таким причинам:

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

Влияние инженерных коммуникаций и подпольных каналов на глубину закладки фундамента

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

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

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

Влияние способа проведения работ на глубину закладки фундамента

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

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

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

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

Как построить надёжный фундамент? Глубина заложения фундамента. Оптимальный размер фундамента.

Как построить надёжный фундамент? От прочности фундамента зависит долговечность строения.

Обсудим параметры:

  • глубина заложения фундамента,
  • площадь фундамента (площадь основания фундамента).

Выбор оптимального размера фундамента часто называют расчёт фундамента.

Важно правильно выбрать размер фундамента: глубину заложения фундамента и площадь основания фундамента. При строительстве дома и за первые два года грунт под домом сжимается под действием веса дома. Происходит осадка фундамента. Неравномерная осадка фундамента приводит к трещинам стен и фундамента, перекосу стен и разрушению дома.

Фундамент может опускаться неравномерно за счёт разных факторов, например:

  1. зимой пучинистые грунты вспучиваются,
  2. основанием фундамента служит неплотный грунт,
  3. не горизонтальное основание фундамента,
  4. слишком большая нагрузка на грунт.

Глубина заложения фундамента

Для правильного расчета фундамента следует сначала изучить структуру грунта на участке, глубину промерзания грунта и уровень грунтовых вод. Учитывая все факторы можно выбрать оптимальную глубину заложения фундамента.

Глубина заложения фундамента и тип грунта

Фундамент будет крепким, если основанием служит однородный грунт.

Скальный грунт позволяет закладывать фундамент строения на поверхности, сняв тонкий плодородный слой почвы.

Хрящевый грунт состоит из гравия, хряща, крупных камней. Фундамент на таком грунте закладывают на глубине не менее 500 мм. Глубина заложения фундамента определяется нагрузкой строения и уровнем грунтовых вод, от глубины промерзания грунта она не зависит.

Песчаный грунт хорошо пропускает воду, поэтому вода не застаивается вблизи поверхности даже при высоком залегании грунтовых вод. Незначительное промерзание песчаного грунта и упомянутый фактор позволяют закладывать фундамент на глубину 500-700 мм. Если песчаный грунт мелкозернистый или пылевидный и грунтовые воды располагаются высоко, то такой грунт может значительно промерзать и тогда глубина заложения фундамента увеличивается до глубины промерзания грунта.

Стоит учитывать, что песчаный грунт сильно уплотняется под нагрузкой и тяжелое строение может сильно осесть, поэтому советуем делать высокий цоколь. Аналогичные рекомендации подходят и для глиняно-песчаного грунта – супеси, содержащего 3-10% глины, но рекомендуемая глубина заложения фундамента опускается до 700-1000 мм.

Фундамент на глинистом грунте закладывают чуть ниже глубины промерзания грунта. Это особенно важно при высоком уровне грунтовых вод. Глинистый грунт имеет способность сжиматься под нагрузкой и вспучиваться при замерзании, как бы выталкивая фундамент на поверхность. Чтобы при этом фундамент не треснул, советуем делать высокопрочный фундамент и отдавать предпочтение столбчатому фундаменту. Фундамент на суглинке также закладывают ниже глубины промерзания грунта. Суглинок содержит песок и не менее 10-30% глины.

Уровень грунтовых вод и глубина заложения фундамента

Положение уровня грунтовых вод влияет на глубину заложения фундамента следующим образом:

Если грунтовые воды залегают глубоко, более чем на 2000 мм ниже глубины промерзания грунта, то фундамент можно закладывать на глубину 500 мм и ниже.

Если грунтовые воды залегают не так глубоко, но ниже глубины промерзания грунта, то либо фундамент закладывают на глубину промерзания грунта, либо от глубины промерзания грунта до дна фундамента кладут гравийно-песчаную подушку (хорошо ее утрамбовывают), а фундамент закладывают на глубину 500 мм и ниже.

Если же грунтовые воды доходят до уровня промерзания грунта, то глубина заложения фундамента должна быть ниже глубины промерзания грунта не менее, чем на 100 мм.

При высоком расположении грунтовых вод фундамент закладывают ниже глубины промерзания грунта, за исключением наличия песчаного грунта и круглогодичного отапливания строения.

Оптимальная глубина заложения фундамента

Оптимальная глубина заложения фундамента выбирается следующим образом. Если грунт под домом пучинистый, то фундамент нужно закладывать ниже точки промерзания грунта, в Средней полосе России на глубине 1500 мм (глубина промерзания грунта около 1200-1400 мм). К югу и западу страны глубина промерзания грунта уменьшается, а к северу и востоку увеличивается. В каждом районе путем многолетних наблюдений специалисты установили глубину промерзания грунта, которую можно узнать в местной строительной или проектной организации. Если в доме живут всю зиму, то можно не учитывать этот фактор и закладывать фундамент выше.

Основанием фундамента должен быть плотный, хорошо слежавшийся грунт, поэтому фундамент закладывают ниже 500 мм. Слой рыхлого грунта снимается, дно выравнивается горизонтально, делается песчаная подушка высотой 150 мм, которая хорошо трамбуется.

Фундамент под внутренние капитальные стены закладывают на глубине 500 мм.

Площадь фундамента

Оптимальная площадь основания фундамента выбирается из расчёта, чтобы грунт не проседал под весом дома. Грунт проседает под весом дома, когда нагрузка на грунт слишком большая. Нагрузку на грунт можно уменьшить, увеличив площадь основания фундамента. Для ленточного фундамента, чтобы получить необходимую площадь фундамента, увеличивают ширину стен фундамента. Для столбчатого фундамента — увеличивают количество столбов и увеличивают их длину и ширину, доводя до 500 мм.

Для одноэтажных или двухэтажных летних садовых домиков размер фундамента, как правило, одинаковый, т.к. несущая способность грунта выдержит данную нагрузку. Размер фундамента зависит от толщины стен и глубины промерзания грунта. Чтобы построить прочный, но экономичный фундамент под летний садовый домик, рекомендуется применять столбчатый фундамент и избегать необоснованного утолщения фундамента. При неблагоприятных свойствах грунта можно расширить только нижнюю часть фундамента.

Ленточный фундамент обычно возводят под строение с тяжелыми стенами из кирпича или железобетона. При неглубоком заложении фундамента целесообразно делать ленточный фундамент. Если строение будет иметь подвал, также строят ленточный фундамент. В дачном строительстве не рекомендуют делать расширенный ленточный фундамент на всю его высоту. При необходимости расширенным делают только основание фундамента: его бетонируют и армируют. Толщина фундамента обычно соответствует толщине стены строения.

Столбчатый фундамент строят под каркасное или деревянное строение с легкими стенами. Столбы возводят под углы строения, на пересечении стен и в других местах сосредоточения нагрузки. Столбы ставят на расстоянии 1500-2500 мм. Расстояние определяется весом дома и несущей способностью грунта. На супеси и песчаном грунтах столбы ставят на расстоянии 1500-2000 мм. На скальном, хрящевом, глинистом грунтах и суглинке столбы ставят на расстоянии 2000-2500 мм.

Расчет фундамента

Чтобы фундамент был надёжным, площадь основания фундамента должна удовлетворять неравенству:

(Площадь основания фундамента, см²) x (Несущая способность грунта, кг/см²) > (Вес дома, кг)

1) Несущая способность грунта зависит от вида грунта под фундаментом и определяется по таблице 5. Несущую способность грунта называют расчётным сопротивлением грунта.

2) Вес дома складывается из веса фундамента, стен, крыши, перекрытий, а также веса снега на крыше, людей и всех предметов в доме, в т.ч. мебели, ванной и бассейна с водой, бильярда, рояля.

Вес фундамента, стен, крыши, перекрытий на крыше можно рассчитать, с помощью таблиц 1-4.

Вес снега на крыше рассчитывается, исходя из удельного веса снежного покрова в Средней полосе России 100 кг/м².

Вес людей и предметов в доме для коттеджа и загородного дома рассчитывается, как для городской квартиры, по формуле

400 кг/м² x (Общая площадь помещения, м²)

Если в доме предполагается бассейн или другой очень тяжёлый объект, его вес нужно добавить к весу дома.

Для дачного дома, где нет чугунной ванны, рояля, бильярда, толпы гостей можно рассчитывать вес людей и предметов в доме по формуле

200 кг/м² x (Общая площадь помещения, м²)

Справочные таблицы

Таблица 1. Вес 1 м³ фундамента

Материал фундамента

Таблица 2. Вес 1 м² стен

Тип стены

Таблица 3. Вес 1 м² перекрытий

Тип перекрытий

плотностью 200 кг/м³

плотностью 500 кг/м³

70 — 100

150 — 200

плотностью 200 кг/м³

плотностью 500 кг/м³

100 — 150

200 — 300

Таблица 4. Вес 1 м² кровли

Тип кровли

Таблица 5. Несущая способность грунта

Тип грунта

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Глубина заложения фундаментов

Глубина заложения фундаментов зависит от:

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

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

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

Краткое содержание статьи

Инженерно-геологические факторы

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

Рис. 11. Схемы напластования грунтов

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

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

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

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

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

Решения по выбору глубины заложения и конструкции фундамента.

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

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

Климатические и гидрогеологические факторы

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

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

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

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

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

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

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

Пример расчета глубины заложения фундамента

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

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

Тогда расчетная глубина промерзания:

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

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

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

Особенности возводимого н соседних сооружений

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Влияние способа производства работ по устройству фундаментов

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

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

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