Как уменьшить глубину промерзания грунта. Какой глубины делать ленточный фундамент. Уровень грунтовых вод ниже глубины промерзания грунта
7.2. В целях обеспечения сохранности отмосток и их теплоизоляционного эффекта рекомендуется вместо отмосток на теплоизоляционных подушках применять для отмосток керамзитобетон с объемным весом в сухом состоянии от 800 до 1000 кгс/м 3 при расчетной величине коэффициента теплопроводности соответственно в сухом состоянии 0,2-0,17 и в водонасыщенном 0,3-0,25 ккал/м·ч·°С.
Укладку отмостки из керамзитобетона следует производить только после тщательного уплотнения и планировки грунта возле фундаментов у наружных стен.
Керамзитобетонную отмостку желательно укладывать на поверхность грунта с расчетом меньшего ее водонасыщения. Не следует укладывать керамзитобетон в открытое в грунте корыто на толщину отмостки. Если же по конструктивным особенностям этого избежать нельзя, то необходимо предусмотреть дренажные воронки для отвода воды из-под керамзитобетонной отмостки.
Конструкция керамзитобетонной отмостки принимается простейшей формы в виде ленты, размеры которой назначаются в зависимости от расчетной глубины промерзания грунта по табл. 5.
Таблица 5
По данным экспериментальной проверки теплоизоляционного эффекта отмостки на керамзитовой подушке толщиной 0,2 м и шириной 1,5 м глубина промерзания грунта у ограждения зимних теплиц уменьшалась в 3 раза и коэффициент теплового влияния отапливаемой теплицы с отмосткой на керамзитовой подушке m t получен в среднем 0,269.
В такой же экспериментальной проверке на строительных объектах нуждаются предлагаемые размеры керамзитобетонных отмосток и конструкций незаглубляемых и малозаглубляемых железобетонных фундаментов на керамзите для временных зданий и сооружений строительных баз теплоэлектростанций.
8. Указания к производству строительных работ по нулевому циклу
8.1. К производству работ нулевого цикла предъявляются следующие требования: избегать избыточного водонасыщения пучинистых грунтов в основании фундаментов, предохранять их от промерзания в период строительства и своевременно оканчивать земляные работы по засыпке пазух и планировке площадки вокруг строящегося здания.
В практике строительства иногда на пониженных площадках применяется подсыпка грунта при помощи рефулирования со дна водоема мелкозернистого или пылеватого песка. Поскольку гидромониторами песок вместе с водой выливается из труб на площадку (с которой вода скатывается, а грунт оседает), следует предусмотреть дренирование песчаного намытого слоя в целях его самоуплотнения и снижения водонасыщения.
Обычно намытые мелкие и пылеватые пески долгое время находятся в водонасыщеном состоянии, поэтому такие грунты при промерзании оказываются сильнопучинистыми и в то же время слабоуплотненными.
При использования рефулированных грунтов в качестве естественных оснований нельзя допускать промерзания грунтов под фундаментами и укладывать фундаменты на промороженный грунт даже для малоэтажных зданий.
Там, где здания уже построены или находятся в стадии строительства, не следует допускать намыв пучинистых грунтов ближе 3 м от фундаментов наружных стен.
Способ производства земляных работ с применением гидромеханизации безвредно можно применять в южных районах нашей страны, где нормативная глубина промерзания грунтов не более 70-80 см, а также при непучинистых грунтах по всей территории СССР. Но на площадках, сложенных пучинистыми грунтами, разработку грунтов при помощи гидромеханизации производить не следует, так как этот способ водонасыщает грунты, что нарушает требования п.п. 3.36-3.38, 3.40 и 3.41 главы СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений о предохранении грунтов от избыточного водонасыщения поверхностными водами. Категорического запрещения в применении разработки грунтов способом гидромеханизации в принципе нет, но при этом способе нужно предпринять необходимые гидромелиоративные мероприятия по осушению грунтов в основании фундаментов я дать надлежащие технико-экономические обоснования.
8.2. При устройстве фундаментов на пучинистых грунтах необходимо стремиться при рытье котлованов землеройными механизмами к соблюдению требований действующих нормативно-технических документов на производство и приемку земляных работ. Следует отрывать траншеи для укладки ленточных сборных и монолитных фундаментов небольшой ширины с тем расчетом, чтобы ширину пазух можно было перекрыть отмасткой или гидроизоляционным экраном. После монтажа сборных фундаментов или укладки бетона в монолитный фундамент следует немедленно произвести обратную засыпку пазух с тщательным уплотнением грунта и обеспечением стока от скопления поверхностных вод вокруг здания, не дожидаясь окончательной планировки площадки и укладки отмосток.
8.3. Открытые котлованы и траншеи не следует оставлять на длительное время до установки в них фундаментов, так как большой разрыв во времени между открытием котлованов и укладкой в них фундаментов в большинстве случаев приводит к резкому ухудшению грунтов в основании фундаментов вследствие периодического или постоянного затопления дна котлована водой. На пучинистых грунтах к вскрытию котлована следует приступать только тогда, когда на строительную площадку завезены фундаментные блоки и все необходимые материалы и потребное оборудование.
Все работы по укладке фундаментов и засыпке пазух желательно выполнять в летний период, когда работы можно производить быстро и с высоким качеством при сравнительно невысокой стоимости земляных работ. Сезонность производства работ по нулевому циклу на пучинистых грунтах было бы полезно соблюдать.
При необходимости вскрытия котлованов и траншей на глубину больше 1 м в зимнее время, когда грунт находится в твердо-мерзлом состоянии, часто приходится прибегать к искусственному оттаиванию грунта различными способами, что ускоряет выполнение земляные работ и не ухудшает строительные свойства грунтов в основании фундаментов. Не следует применять оттаивание пучинистых грунтов путем пуска водяного пара в пробуренные скважины, так как при этом резко повышается влажность грунта за счет конденсата водяного пара.
8.4. Засыпку пазух надлежит выполнять после окончания бетонирования монолитных фундаментов и после укладки цокольного перекрытия при сборно-блочных фундаментах. Следует иметь в виду, что засыпка пазух возле фундаментов бульдозером не обеспечивает надлежащего уплотнения грунта и вследствие этого происходит аккумуляция большого количества поверхностных вод, которые неравномерно водонасыщают грунты возле фундаментов и при замерзании создают благоприятные условия для деформации фундаментов и надфундаментного строения касательными силами морозного выпучивания. Еще хуже бывает, когда засыпка пазух выполняется в зимнее время мерзлым грунтом и без уплотнения. Уложенная отместка возле фундаментов обычно проваливается после оттаивания и самоуплотнения грунта в пазухах.
Пазухи надлежит засыпать тем же талым грунтом с тщательным послойным уплотнением.
Применение механизмов для уплотнения грунта при засыпке пазух затрудняется из-за наличия цокольных стенок, создающих стесненные условия для работы механизмов.
8.5. Согласно требованию главы СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений надлежит применять мероприятия по предотвращению промерзания пучинистого грунта ниже подошвы фундамента в период строительства.
В случае перезимования уложенных фундаментов и плит не следует забывать о предохранении грунтов от промерзания, особенно когда фундаменты будут нагружаться при кладке или монтаже стен здания до оттаивания грунтов ниже подошвы, фундаментов. В целях предохранения грунтов от замерзания в основании фундаментов применяют различные способы, начиная с засыпки грунтом и кончая покрытием фундаментов и плит теплоизоляционными материалами. Отложения снега являются также хорошим теплоизолирующим материалом и его можно использовать в качестве теплоизолятора.
Железобетонные плиты, толщиной более 0,3 м на сильнопучинистых грунтах должны быть укрыты при нормативной глубине промерзания более 1,5 м минеральными плитами в один слой, шлаковатными магами или керамзитом с объемным весом 500 кгс/м 3 и коэффициентом теплопроводности 0,18 слоем 15-20 см.
Если здание возведено, а грунты в основании фундаментов находятся в мерзлом состоянии, то необходимо позаботиться об обеспечении равномерного оттаивания грунтов под подошвой фундамента путем укладки теплоизоляционных покрытий с наружных сторон фундаментов и обогревом грунтов внутри здания, для чего можно использовать электроэнергию или нагревание воздуха в подполье калориферами и временными отопительными печами.
Стены зимней кладки для равномерного оттаивания с южной стороны приходится завешивать рогожами, щитами, толем, фанерой или соломенными матами для защиты от обрушения при быстром и неравномерном оттаивании.
В качестве теплоизоляции на период оттаивания грунтов возле фундаментов снаружи здания на 1-1,5 месяца с южной стороны можно применить складирование бетонных блоков, кирпича, щебня, песка, керамзита и других материалов.
Из-за неравномерного оттаивания грунтов под наружными и внутренними поперечными несущими стенами происходит образование сквозных трещин под и над проемами на поперечной внутренней несущей стене. Эти трещины обычно расширяются и иногда вверху доходят до десятков сантиметров, при этом у наружных продольных стен наблюдается крен с отклонением верхней части в сторону от здания. При больших кренах приходится разбирать значительные участки наружных и внутренних стен.
Крен наружных стен часто образуется в процессе промерзания грунта в январе-марте, когда фундаменты наружных стен заложены на расчетную глубину промерзания грунта, а под внутренние несущие стены фундаменты заложены мелко (на половину или даже одну треть от нормативной глубины промерзания грунтов).
Под действием нормальных сил морозного пучения грунтов на подошву фундаментов внутренних несущих стен также появляются расширяющиеся кверху сквозные трещины, при этом верх наружных стен заметно отклоняется от вертикали. Крем наружных стен зависит от высоты поднятия внутренней каменной стены и ширины раскрытия одной или двух трещин на верху внутренней стены.
8.6. При первом обнаружении хотя бы мелких волосяных трещин на стенах каменных зданий необходимо установить причину их появления и принять меры по прекращению расширения этих трещин. Если трещины появились под действием нормальных сил морозного пучения, то нельзя допускать заделки этих трещин цементным раствором. Основным мероприятием в данном случае будет оттаивание грунта внутри здания под фундаментами внутренних несущих стен, что вызовет осадку фундамента и трещины закроются частично или полностью. От продолжения возведения стен или монтажа сборных домов при промороженном основании следует воздержаться до полного оттаивания грунтов под фундаментами и до стабилизации осадки фундаментов после оттаивания грунтов.
8.7. На строительных площадках во время производства работ грунты в основании локально водонасыщаются от утечки воды в грунт из неисправной водопроводной сети. Это приводит к тому, что на отдельных участках глинистые грунты из непучинистых и слабопучинистых превращаются в сильнопучинистые со всеми вытекающими последствиями.
Для предохранения грунтов, в основании фундаментов от локального водонасыщения в период строительства линии временного водоснабжения стройки следует укладывать по поверхности, с тем чтобы легче было обнаружить появление утечки воды и своевременно устранить повреждения в водопроводной сети.
Вопрос глубины заложения актуален для любого типа фундамента под дом. Правильный выбор этой величины позволит обеспечить прочность и надежность конструкции (при соблюдении технологии строительства). Глубина заложения основания фундамента должна назначаться в строгом соответствии с нормативной документацией.
Согласно пункту 12.2 СП 50-101-2004 глубина требуемого заложения фундамента любого дома зависит от:
- назначения объекта, его конструктивных решений и нагрузок от вышележащих элементов;
- глубины закладки в грунте инженерных коммуникаций дома;
- рельефа участка и планировочных отметок;
- характеристик грунта основания;
- климатических особенностей местности строительства.
Если сказать проще, то для частного строительства минимальная глубина, которая требуется для заложения подошвы фундамента в почвах определяется следующими факторами:
- тип фундамента;
- тип грунта;
- наличие или отсутствие подвала;
- уровень расположения в почве грунтовых вод (УГВ);
- глубина промерзания почвы в зимний период.
Отметку подошвы при наличии подвальных или цокольных помещений принимают на 30-50 см ниже отметки пола. Фундамент должен быть заглублен так, чтобы до отметки уровня подземных вод оставалось не менее 50 см.
Глубина промерзания грунта учитывается для столбчатых и ленточных фундаментов. Плиты обычно укладываются выше отметки замерзания, а сваи опираются существенно ниже (расчет длины производят по несущей способности).
Глубину заложения в зависимости от промерзания
Промерзание почвы опасно тем, что при наличии воды в ней, она расширяется, превращаясь в лед. Происходят смещения, которые могут привести к повреждениям фундамента. Если опереть ленту или столбы без проведения специальных мероприятий на неустойчивый пучинистый грунт, деформирующийся в зимний период, последствия будут плачевными.
Прежде чем копать котлован или траншею, определяют нормативную глубину на которую промерзает грунт. Для частного домостроения можно руководствоваться усредненным значением, но если требуется определить точную нормативную величину, то вычисления производят по формуле 5.3 СП «Основания зданий и сооружений».
Если нет желания подробно высчитывать, какая должна быть минимальная глубина заложения, которая необходима для фундамента, берут уже посчитанные значения промерзания из таблицы представленной ниже в зависимости от региона строительства и типа грунта. Раньше глубину промерзания можно было также определить по картам СНиП «Строительная климатология и геофизика», но после редактуры эти карты из актуализированного издания (СП) убрали. СНиП можно использовать в справочных целях. Таблица представлена для некоторых городов России.
| Город | Строительство на | |||
| крупнообломочном грунте | песчаном грунте (средней или крупной фракции) | песчаном грунте (пылеватый или мелкий), супесях | Глинистых и суглинистых основаниях | |
| Архангельск | 231 см | 204 см | 190 см | 156 см |
| Белгород | 159 см | 140 см | 131 см | 108 см |
| Владивосток | 199 см | 175 см | 164 см | 134 см |
| Волгоград | 145 см | 128 см | 119 см | 98 см |
| Воркута | 346 см | 305 см | 285 см | 234 см |
| Екатеринбург | 231 см | 204 см | 191 см | 157 см |
| Иваново | 213 см | 188 см | 175 см | 144 см |
| Иркутск | 274 см | 241 см | 225 см | 185 см |
| Калининград | 71 см | 62 см | 58 см | 48 см |
| Кемерово | 274 см | 241 см | 225 см | 185 см |
| Краснодар | 15 см | 13 см | 13 см | 10 см |
| Липецк | 195 см | 172 см | 160 см | 132 см |
| Магадан | 295 см | 261 см | 243 см | 200 см |
| Москва | 163 см | 144 см | 134 см | 110 см |
| Оренбург | 225 см | 198 см | 185 см | 152 см |
| Петрозаводск | 196 см | 173 см | 161 см | 132 см |
| Ростов-на-Дону | 97 см | 86 см | 80 см | 66 см |
| Самара | 228 см | 201 см | 188 см | 154 см |
| Санкт-Петербург | 145 см | 128 см | 120 см | 98 см |
| Улан-Удэ | 306 см | 270 см | 252 см | 207 см |
| Хабаровск | 281 см | 248 см | 231 см | 190 см |
Значения для городов, не вошедших в таблицу, можно найти по картам из СНиП интерполяцией или взять величину для ближайшего пункта. Тип грунта определяют бурением или рытьем шурфов. Предварительно нужно ознакомиться с ГОСТ «Грунты. Классификация».
Нормативная глубина промерзания почвы в европейской части России. Ранее эти карты были в нормативной документации, но сейчас их можно использовать только для справки.
Расчетную глубину промерзания почвы вычисляют, умножив нормативную на поправочный коэффициент, приведенный в таблице 5.2 СП «Основания зданий и сооружений».
| Конструктивное решение дома | Коэффициент в зависимости от расчетной температуры воздуха в объемах (°С), примыкающих к фундаменту* | ||||
| 0 | 5 | 10 | 15 | >20 | |
| Без подвала с полами устроенными по грунту | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 |
| Без подвала с полами устроенными по грунту на лагах | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 |
| Без подвала с полами устроенными на утепленном цокольном перекрытии | 1,0 | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 |
| С подвалом | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 |
*Для не отапливаемых подвалов принимают значение +5 °С, для жилых помещений по ГОСТ «Здания жилые и общественные» — +20 °С.
Глубина заложения основания под дом принимается не выше глубины промерзания (при отсутствии дополнительных мероприятий).
Зависимость от расположения грунтовых вод
Перед тем как копать грунт, необходимо также определить глубину расположения в почве грунтовых вод, поскольку она существенно влияет на глубину, необходимую для заложения, и зависимость ее от промерзания. Какой должна быть минимальная величина заглубления определяют по таблице 5.3 СП «Основания и фундаменты».
| Грунты, на которые выполняется опирание подошвы | Глубина заложения для подошвы | |
| если грунтовые воды расположены на расстоянии менее, чем 2 м от подошвы фундамента | если грунтовые воды расположены на 2 и более метра ниже подошвы опоры под здание | |
| Крупнообломочные и скальные породы, песчаный грунт (гравелистый, крупной и средней фракции) | Не зависит от промерзания | Не зависит от промерзания |
| Песчаный грунт (мелкий и пылеватый) | Зависит, принимается не менее глубины промерзания | |
| Супеси | ||
| Глинистые и суглинистые основания, крупнообломочные породы с пылеватым заполнителем | Зависит, принимается не менее 1/2 глубины промерзания | |
Совет! Строить дом на мелком песчаном или пылеватом основании не рекомендуется. Для предотвращения проблем грунт с плохими эксплуатационными характеристиками заменяют на другой более прочный.
Измерять УГВ следует в весенний период, когда почва сильнее всего насыщена влагой. Для изучения лучше выбрать несколько точек, одну из них в самой нижней части участка. Расстояние от подошвы до УГВ должно быть не менее 50 см.
Зависимость от типа фундамента
Глубина закладки фундамента определяется также в зависимости от выбранного конструктивного решения основания под дом. Рекомендации можно свести в одну таблицу.
Кроме того, фундаменты могут быть:
- заглубленный.
В основном это относится к столбчатым и ленточным основаниям. Но также применимо для плит (чаще плиты делают мелкозаглубленными или незаглубленными).
Мелкозаглубленные фундаменты
Этот тип фундамента подходит для применения в следующих случаях:
- строительство легкого дома без подвала или цоколя;
- высокий уровень расположения грунтовых вод (но более 1 метра от поверхности земли);
- достаточно хорошие прочностные характеристики грунта основания.
Схема утепленного мелкозаглубленного ленточного фундамента
При строительстве такого основания не придется глубоко копать землю, что позволяет снизить трудовые и временные затраты. Минимальная при условно непучинистых грунтах (песчаный, крупнообломочный) может быть следующая:
- при глубине промерзания до 3 м — 0,5 м;
- до 3 м — 0,75 м;
- более 3 м — 1,0 м.
Для предотвращения повреждений конструкции силами морозного пучения и водой, необходимо провести следующие мероприятия:
- Гидроизоляция . Как и любой другой фундамент, мелкозаглубленный требует надежной защиты от влаги. Отмостка защищает конструкцию от дождевой и талой воды. На вертикальную часть фундамента по всей высоте наносится битумная мастика или наклеиваются рулонные гидроизоляционные материалы (линокром, гидроизол).
- Утепление фундамента по высоте и устройство теплой отмостки. В качестве теплоизоляционного материала можно применять экструдированный пенополистирол (пеноплекс). Толщина утеплителя подбирается теплотехническим расчетом. Для большинства регионов страны потребуется уложить 100 мм пеноплекса. В качестве теплоизоляции нельзя применять минеральную вату. Утеплитель укладывают снаружи по всей высоте и под бетонную или асфальтовую отмостку.
- Песчаная подушка . Она предотвращает появление морозного пучения. Укладывается из песка средней или крупной фракции с послойным уплотнением. Толщина подушки зависит от фактических прочностных характеристик грунта, в среднем составляет 30-50 см.
- Отвод грунтовых и дождевых вод от конструкции. Эту функцию берут на себя и ливневая канализация. Даже при достаточно низком уровне расположения грунтовых вод эти мероприятия необходимы, поскольку в период дождей или таяния снега, почва сильно насыщена влагой. Если допустить одновременное воздействие воды и низких температур на фундамент, последствия могут быть необратимы. Наиболее распространенный тип дренажа — пристенный. Труба с отверстиями укладывается в слой гравия, обернутого геотекстилем. Максимальное расстояние от дренажной трубы до фундамента — 1 метр. Глубина заложения — на 30-50 см ниже подошвы фундамента.
В случае мелкозаглубленных фундаментных плит современным решением станет (УШП). Это основание, которое размещает в себе систему теплых полов и некоторые инженерные коммуникации. Для изготовления используется несъемная опалубка из пенополистирола, которая в последствии играет роль утеплителя.
Глубина заложения для фундамента — один из решающих факторов, влияющих на долговечность и надежность фундамента. Важно учитывать все требования, а при невозможности их выполнения провести необходимые мероприятия по защите конструкции.
Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.
Информацию про глубина заложения фундамента, вычисление глубины заложения, СНИП, Вы узнаете как определить глубину заложения фундамента, мелкозаглубленного и ленточного фундамента и глубины их заложения. Вопрос от клиента:
Мы решили развернуто ответить на вопрос клиента, и предлагаем ему целую информационную статью по данной тематике.
Определение глубины заложения фундамента - первоочередной этап проектирования всех видов железобетонных оснований .
Из данной статьи вы узнаете, что необходимо учитывать при определении глубины заложения фундамента , на какую глубину принято заглублять ленточные основания разных типов и как самостоятельно рассчитать ГЗФ согласно требованиям действующих "Строительных норм и правил".
Рис. 1.1
Что нужно учесть при вычислении глубины заложения фундамента
В строительной практике глубина заложения ЖБ оснований - ленточных , плитных и столбчатых , рассчитывается на основании трех определяющих факторов:
- Геологических условий на строительном участке;
- Конструктивных особенностей возводимой постройки;
Расчет глубины заложения производится по каждому из 3-ех вышеперечисленных факторов, и в качестве проектной глубины принимается наибольшая из полученных величин ГЗФ.
Геологические условия на строительном участке
Анализ геологический условий стройплощадки необходим для определения глубины размещения несущего слоя почвы, на который должна опираться подошва основания.
- В несущий слой почвы подошва основания должна быть заглублена как минимум на 20 сантиметров;
- Общая глубина заложения основания, при любых условиях, не должна быть меньше 50-ти сантиметров;
Также выполняется определение уровня грунтовых вод. В идеале, основание должно закладываться выше этого уровня, однако нередко встречаются ситуации, когда глубина промерзания грунта и УГВ одинаковы, либо грунтовые воды вообще поднимаются выше уровня промерзания .
Рис. 1.2
Если заложение фундамента выше УГВ невозможно, вокруг основания обустраивается дренажная система из труб, опоясывающих периметр фундамента. Наличие дренажной системы позволяет отвести воду от расположенного рядом с фундаментом грунта, благодаря чему уменьшаются силы морозного пучения почвы , возникающие в холодное время года.
Глубина промерзания почвы
Ключевым фактором, влияющим на величину ГЗФ, является глубина промерзания почвы . Особенно важным данный фактор становится в условиях строительства на склонной к пучению почве , к которой относится:
- Влагонасыщенный песчаный грунт;
- Пылистая и мелкая песчаная почва;
- Высокопластичная глинистая почва;
- Глинистый суглинок.
Рис. 1.3
В холодное время года, при промерзании почвы, влага, которой она пропитана, превращается в лед, увеличивая свой объем на 3-9%.
Из-за огромной плотности нижних пластов грунта, увеличившаяся в объеме почва не может расширятся вниз, и она начинает давить вверх, оказывая на основание выталкивающие нагрузки вертикального и касательного воздействия.
Следствием пучения являются деформации оснований - ленточные и плитные фундаменты перекашиваются, стены покрываются трещинами, выпирают оконные и дверные рамы.
Конструктивные особенности возводимой постройки
Глубина заложения фундамента определяется с учетом следующих конструктивных особенностей возводимого строения:
- Наличие цокольного этажа либо подвального помещения;
- Наличие оснований под отдельно стоящее оборудование;
- Характер и сила нагрузок, которые здание будет оказывать на несущий фундамент (ветровые, снеговые и от массы сооружения);
Рис. 1.4
|
Глубина заложения фундамента — проектируемая величина, которая зависит от типа здания или сооружения, климатической зоны, грунтов на участке и уровня залегания подземных вод. На эту величину также оказывает влияние конструкция здания (с подвалом или без), принцип его использования (с отоплением или без), этажность и масса.
Если говорить предметно, это та величина, на которую нужно будет закопать фундамент, для того чтобы он обеспечивал стабильную опору для сооружения. Бывают они двух видов:
Согласно нормам строительства для того чтобы противостоять силам морозного пучения, подошву необходимо заглублять на 15-20 см ниже уровня промерзания для грунта. При выполнении этого условия фундамент называют «глубокого заложения» или «заглубленный».
При глубине промерзания больше 2 метров проведение земляных работ имеет очень большие объемы, велик также расход материалов и очень высока цена. В этом случае рассматривают другие типы фундаментов — свайные или , а также возможность заложения выше нормативной точки промерзания. Но это возможно только при наличии грунтов с нормальной несущей способностью, обязательном утеплении цоколя и фундамента, а также при устройстве утепленной отмостки. В этом случае глубина заложения уменьшается в разы и обычно составляет менее метра.
Иногда фундамент заливают прямо на поверхности. Это — вариант для хозпостроек, причем, скорее всего из древесины. Только она в таких условиях способна компенсировать возникающие перекосы.
Предварительные изыскания
Перед началом планирования дома, вы должны решить, в каком месту участка хотите поставить дом. Если геологические исследования уже есть, учитывайте их результаты: чтобы меньше было проблем с фундаментом, имел он минимальную стоимость, желательно выбрать самый «сухой» участок: там, где грунтовые воды находятся как можно ниже.
Далее в выбранном месте проводят геологические исследования почвы. Для этого бурят шурфы на глубину от 10 до 40 метров: зависит от строения пластов и планируемой массы здания. Скважин делают как минимум, пять: в тех, точках, где планируются углы и посередине.
Средняя стоимость такого исследования — порядка 1000 $. Если стройка планируется масштабная, сумма не сильно отразится на бюджете (средняя стоимость дома 80-100 тыс. долларов), а уберечь может от многих проблем. Так что в этом случае заказывайте исследование у профессионалов. Если же поставить хотите небольшую постройку — небольшой дом, дачу, баню, беседку или площадку с мангалом, то вполне можно сделать исследования самостоятельно.
Исследуем геологию своими руками
Для проверки геологического строения грунтов своими руками вооружаемся лопатой. Во всех пяти точках — под углами будущего строения и в середине — придется копать глубокие ямы. Размер: метр на метр, глубина — не менее 2,5 м. Стенки делаем ровные (хотя бы относительно). Выкопав яму, берем рулетку и листок бумаги, замеряем и записываем слои.
Что можно увидеть в разрезе:
Часто сложности возникают при попытках различить глиносодержащие грунты. Иногда достаточно только на них посмотреть: если преобладает песок и имеются вкрапления глины — перед вам супесь. Если преобладает глина, но есть и песок — это суглинок. Ну а глина не содержит никаких вкраплений, копается тяжело.
Есть еще один метод, который поможет вам удостоверится насколько правильно вы определили грунт. Для этого из увлаженного грунта скатывают руками валик (между ладонями, как когда-то в детском саду) и сгибают его в бублик. Если все рассыпалось — это малопластичный суглинок, если развалилось на куски — пластичный суглинок, если осталось целым — глина.
Определившись с тем, какие грунты у вас находятся на выбранном участке, можно приступать к выбору типа фундамента.
Глубина заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод
Все особенности проектирования описаны в СНиП 2.02.01-83*. Обобщенно все можно свести к следующим рекомендациям:
Как видите, в основном уровень заложения фундамента фундамента определяется наличием подземных вод и тем, насколько сильно промерзают грунты в регионе. Именно морозное пучение становится причиной проблем с фундаментами (или изменение уровня грунтовых вод).
Глубина промерзания грунтов
Чтобы примерно определить до какого уровня промерзают грунты в вашем регионе, достаточно взглянуть на расположенную ниже карту.
По этой карте можно примерно определить уровень промерзания грунтов в регионе (чтобы увеличить размер картинки, щелкните по ней правой клавишей мышки)
Но это — усредненные данные, так что для конкретной точки определить значение можно с очень большой погрешностью. Для пытливых умов приведем методику расчета глубины промерзания грунта в любой местности. Вам нужно будет знать только средние температуры за зимние месяцы (те, в которых среднемесячная температура имеет отрицательные значения). Можете посчитать сами, формула и пример расчета выложены ниже.
D fn — глубина промерзания в данном регионе,
Do — коэффициент, учитывающий типы грунта:
- для крупнообломочных грунтов он равен 0,34;
- для песков с хорошей несущей способностью 0,3;
- для сыпучих песков 0,28;
- для глин и суглинков он равен 0,23;
M t — сумма среднемесячных отрицательных температур за зиму в вашем районе. Находите статистику службы метрологии по вашему региону. Выбираете месяца, в которых среднемесячная температура ниже нуля, складываете их, находите квадратный корень (есть функция на любом калькуляторе). Результат подставляете в формулу.
Например , собираемся строиться на глине. Средние зимние температуры в регионе: -2°C, -12°C, -15°C, -10C, -4°C.
Расчет промерзания грунта будет таким:
- M t =2+12+15+10+4=43, находим квадратный корень из 43, он равен 6,6;
- D fn = 0,23*6,6= 1,52 м.
Получили, что расчетная глубина промерзания по заданным параметрам: 1,52 м. Это еще не все, учесть нужно будет ли отопление, и, если будет, какие температуры будут поддерживаться в нем.
Если здание неотапливаемое (баня, дача, стройка будет идти несколько лет), применяют повышающий коэффициент 1,1, который создаст запас прочности. В этом случае глубина заложения фундамента 1,52 м * 1,1 = 1,7 м.
Если здание будет отапливаться, грунт тоже будет получать порцию своего тепла и промерзать будет меньше. Потому при наличии отопления коэффициенты понижающие. Их можно взять из таблицы.
Коэффициенты, учитывающие наличие отопления в здании. Получается, чем теплее в доме, тем на меньшую глубину нужно заглублять фундамент (чтобы увеличить размер картинки, щелкните по ней правой клавишей мышки)
Итак, если в помещениях будет постоянно поддерживаться температура выше +20°С, полы с утеплением, то глубина заложения фундамента будет 1,52 м * 0,7 = 1,064 м. Это уже меньшие затраты, чем углубляться на 1,52 м.
В таблицах и на картах приведен средний уровень за последние 10 лет. Вообще, наверное, в расчетах стоит использовать данные за самую холодную зиму, которая была за последние 10 лет. Аномально холодные и бесснежные зимы бывают примерно с такой периодичностью. И при расчетах желательно ориентироваться на них. Ведь вас мало успокоит, если отстояв 9 лет, на 10-й ваш фундамент даст трещину из-за слишком холодной зимы.
На какую глубину копать фундамент
Вооружившись этими цифрами и результатами исследования участка, нужно подобрать несколько вариантов фундаментов. Самые популярные — и столбчатый или свайный. Большинство специалистов сходится во мнении, что при нормальной несущей способности грунта их подошва должна находиться на 15-20 см ниже глубины промерзания. Как ее посчитать, мы рассказали выше.
Глубина заложения фундамента — это уровень, на который необходимо углубить фундамент
- Опираться подошва должна на грунт с хорошей несущей способностью.
- Фундамент должен погружаться в несущий слой минимум на 10-15 см.
- Желательно чтобы грунтовые воды располагались ниже. В противном случае необходимо принимать меры по отведению воды или понижению их уровня, а это требует очень больших средств.
- Если несущий грунт находится слишком глубоко, стоит рассмотреть вариант свайного фундамента.
Выбрав несколько типов фундамента, определив для них глубину заложения, проводят ориентировочный подсчет стоимости каждого. Выбирают тот, который будет экономичнее.
Еще обратите внимание, что для уменьшения глубины заложения фундамента можно применять утепленную у. При строительстве ленточного фундамента мелкого заложения отмостка обязательна.
Мелкозаглубленный фундамент
Иногда фундамент глубокого заложения строит очень дорого. Тогда рассматривают свайный (свайно-ростверковый) или фундаменты мелкого заложения (мелкозаглубленные). Их еще называют «плавающими». Их только два вида — это монолитная плита и лента.
Плитный фундамент считается самым надежным и легко предсказуемым. У него такая конструкция, что она может получить значительные повреждения только при грубых просчетах при проектировании. Тем не менее, и его можно испортить.
Тем не менее, застройщики плитные фундаменты не любят: они считаются дорогими. На них уходит много материала (в основном арматуры) и времени (на вязку той же арматуры). Но иногда плитный фундамент получается дешевле ленточного глубокого заложения или даже свайного. Так что не сбрасывайте его сразу со счетов. Он бывает оптимальным, если строить хотят тяжелое здание на пучнистых или сыпучих грунтах.
Мелкозаглубленная лента может иметь глубину от 60 см. При этом она должна опираться на грунт с нормальной несущей способностью. Если глубина плодородного слоя больше, то глубина заложения ленточного фундамента увеличивается.
С ленточными фундаментами мелкого заложения под легкие здания все очень просто: они работают хорошо. Комбинация со срубом из бревна или бруса — это экономный и в то же время надежный вариант. Если и случаются перегибы ленты, то упругая древесина отлично с ними справляется. Почти также хорошо себя на такой основе чувствует себя каркасный дом.
Более внимательно нужно просчитывать если на мелкозаглубленном ленточном фундаменте собираются строить задние из легких строительных блоков (газобетона, пенобетона, и т.п.). Они на изменения геометрии реагируют не самым лучшим образом. Тут нужна консультация опытного и, обязательно, компетентного специалиста с большим опытом.
А вот под тяжелый дом мелокзаглубленный ленточный фундамент ставить невыгодно. Чтобы передать всю нагрузку, его нужно делать очень широким. В этом случае, скорее всего, дешевле будет плитный.
Как работает мелкозаглубленый фундамент
Этот тип используется тогда, когда бороться с силами пучения слишком дорого и не имеет смысла. В случае с фундаментами мелкого заложения с ними и не борются. Их, можно сказать, игнорируют. Просто делают так, что фундамент и дом поднимаются и опускаются вместе с вспучившимся грунтом. Потому их еще называют «плавающими».
Все что при этом необходимо — обеспечить стабильное положение и жесткую связь всех частей фундамента и элементов дома. А для этого нужен правильный расчет.
От качества фундамента любой здания зависит долголетие построенного на нем дома, поэтому, прежде чем приступить к строительству постройки, необходимо досконально изучить все особенности почвы на выбранном участке. В первую очередь, следует выяснить заглубление грунтовых вод и промерзание грунта. Минимальная глубина фундамента, а также объем работ зависят от этажности дома, насколько глубоко промерзает почва на участке зимой, наличия цокольного этажа, материала для строительства наружных и внутренних стен.
Глубина промерзания грунта
Строительство дома, в основании которого лежит ленточная опорная конструкция, начинается с составления проекта, работу над которым ведут квалифицированные проектировщики. Выполнение всех проектных расчетов проводится с учетом показателей глубины промерзания грунта, а связано это с тем, что фундамент, заложенный выше указанной глубины, испытывает нагрузки, оказываемые вспучиванием. Он словно выталкивается из почвы.
Подобным нагрузкам не подвержен фундамент, заложенный ниже установленного уровня промерзания грунта. Тип почвы на выбранном участке и то, как глубоко она промерзает в зимний период, взаимосвязаны. Зная эти показатели можно определить степень вспучивания в месте строительства.
Одним из самых популярных является ленточный фундамент, дома на таком основании возводят и легкие щитовые, и кирпичные, и блочные. Он может быть:
- мелкозаглубленным;
- заглубленным.
Закладывают ленточную опорную конструкцию в зависимости от того, насколько велика массивность постройки. Для тяжелых зданий, строящихся на пучинистых землях, где грунтовые воды залегают далеко от поверхности земли, больше подходит заглубленная ленточная опорная конструкция. Такое основание необходимо для возведения наружных стен дома и заложение его проводится на 30 сантиметров ниже уровня, на котором грунт промерзает. Насколько заглублена ленточная опорная конструкция, рассчитывается в зависимости от того, отапливаемым будет строящееся помещение или нет, будет ли в нем заложен подвал.
Если в доме не будет отопления, то заложение основания осуществляется на глубине, которая определяется после увеличения среднестатистического уровня промерзания грунта на десять процентов. Что касается помещений, в которых обустраивается система отопления, то в них глубина заложения ленточного основания определяется после снижения значения названной величины на тридцать процентов.
Максимальная не должна превышать 1,5 метров, поэтому его не возводят в тех местах, где почва зимой промерзает на большой глубине и ее основной особенностью является сильная пучинистость.
От чего зависит глубина закладки фундамента
Заложение основания дома осуществляется с учетом не только основных характеристик почвы на участке, но и с учетом материала, используемого для возведения стен, планируемой долговечности постройки, цикличности ее использования. Конечно, как глубоко залегание грунтовых вод и промерзание земли чрезвычайно важно при заложении основания дома.
Ведь качественным ленточное основание может быть только в том случае, если его заложение проведено ниже указанного уровня. Промерзание можно рассчитать по формуле, зная его показатели для определенного грунта:
- глина и суглинки – 0,23;
- песчаные – 0,28;
- гравийные – 0,3;
- крупнообломочные – 0,34.
Эти цифры обозначают коэффициент, характеризующий каждый отдельный вид грунта, а расчет проводят по формуле:
где h – промерзание;
vM – среднемесячная температура воздуха;
k – коэффициента для грунта.
В соответствии с полученными в ходе расчетов данными составлены таблицы, в которых в зависимости от географического расположения и особенностей почвы указана и глубина промерзания. Эти таблицы разработаны СНиП и получили широкое распространение.
Кроме того в обязательном порядке учитывается заснеженность в регионе. Ведь почва под большим слоем снега промерзает меньше. Важна и сезонность использования дома. Если в нем проживают только в летнее время, а зимой дом пустует и не отапливается, то земля под ним промерзает значительно сильнее.
В зимний период на основание дома оказываются не только давление стен и сопротивление грунта, которые в совокупности составляют вертикальные нагрузки. В морозные дни и ночи на фундамент действуют еще и так называемые боковые нагрузки или пучинистость. Это воздействие на основание тем сильнее, чем больше промерзает почва. Такие нагрузки могут стать разрушительными, если при сооружении фундамента не были приняты во внимание все характеристики грунта.
При недостаточном заглублении основание дома выталкивается боковыми нагрузками, действующими на его подошву, а из-за того, что пучинистость неравномерна, возможен перекос здания, деформация и растрескивание стен.
Сооружение фундамента: глубина и особенности
Имея возможность выполнить необходимые расчеты и установить глубину промерзания почвы, можно определить и уровень заложения ленточного основания для дома, который будет построен в том или ином районе. По мнению ведущих специалистов, подошва фундамента дома должна быть расположена ниже уровня промерзания на 20-30 сантиметров. Это значит, что расстояние, на которое основание погружается в несущий слой, должно быть не меньше 20 сантиметров.
Посмотрите видео, подробно рассказывающее о том, как глубина заложения основания зависит от грунта.
Опорой для подошвы должен служить грунт с хорошей несущей способностью. Чтобы не тратить время и деньги на сооружение системы отведения грунтовых вод, необходимо удостовериться еще до начала строительства, что уровень их залегания ниже несущего слоя.
Точно определить глубину заложения фундамента дома можно, приняв во внимание не только вид грунта на участке и расчетное промерзание, но и данные из таблиц СНиП 2.02.01-83.
В тех случаях, когда расстояние от уровня залегания грунтовых вод до уровня промерзания меньше двух метров, минимальная глубина, на которую закладывается ленточный фундамент, не может быть меньше уровня промерзания. Точно определить какова минимальная глубина залегания грунтовых вод можно опытным путем, но для этого потребуется наблюдать за изменением их уровня в течение года. Проще посоветоваться с соседями или доверить определения всех нужных величин опытным инженерам строительной компании.