Глубина заложения фундамента — как расчитать, определить, тип, видео

Фундамент на глине при строительстве вызывает немало сложностей, особенно при близком расположении грунтовых вод. Глины, насыщенные водой – рекордсмены по силе морозного пучения. На фундаменты и все другие подземные строения на глине эти силы влияют, вызывая серьезные деформации, трещины, провалы и разрушения. Конечно, большей частью в тех случаях, когда фундамент на глине спроектирован с ошибками и без учета влияния грунтов основания.

Нормативные документы для расчёта надёжного фундамента

Как рассчитать глубину заложения фундамента? Все самые важные данные по расчёту прочного фундамента заложены в таком нормативном документе как СНиП . Поэтому работы по закладке дома должны начинаться с его изучения.

Он регламентирует глубину заложения фундамента с учётом различных условий и факторов. И, прежде всего:

  • геологических и гидрогеологических исследований места застройки;
  • климатических особенностей местности;
  • конструктивных особенностей будущего строения;
  • величин и направления внешнего воздействия на фундамент.

По этим данным определяется оптимальная глубина заложения фундамента, которая может быть самой различной, что позволяет современная техника и материалы.

Для чего нужно рассчитывать глубину фундамента?

Как рассчитать глубину фундамента? Сколько вычислений для этого понадобится? И самое главное, для чего и зачем это нужно делать?

Во избежании многих ошибок следует знать, что высоту ленточного фундамента нужно рассчитывать исходя из того, что она должна быть меньше либо равна той части, что находится под землей.

Вполне понятно, что для того чтобы дом прочно стоял на земле, необходима хорошая опора.

Именно этой опорой и выступает фундамент. Но для чего же тогда проводить сложный расчет и анализ данных, которые позволят правильно рассчитать глубину и узнать необходимую опорную площадь фундамента?

Согласно нормам, прописанным в СНиП, глубина заложения фундаментов должна учитывать следующие факторы:

Схема деформации фундамента.

  1. Прямое назначение и конструктивные особенности проектируемого здания, предстоящие нагрузки и их воздействие на фундамент. Другими словами, опорная площадь фундамента.
  2. Обязательное согласование с глубиной заложения фундаментов рядом стоящих зданий и сооружений. Также необходимо знать, на какой глубине проложены все инженерные коммуникации.
  3. Существующий и проектируемый рельеф территории, на которой происходит застройка.
  4. Инженерно-геологические условия строительной площадки. То есть абсолютное знание физико-механических свойств грунта, наличие слоев, склонных к скольжению, карстовых полостей и т.п. особенностей.
  5. Гидрогеологические условия строительной площадки.
  6. Вероятность размыва грунта у опор сооружений, которые возвели в непосредственной близости от русла рек.
  7. Глубина сезонного промерзания.

Пожалуй, последние три пункта являются наиболее важными, и поэтому им отводится особая роль. Столь пристальное внимание объясняется тем, что наша страна имеет сразу несколько климатических зон. Соответственно, качество и характеристики грунта имеют свои особенности. Встречаются ситуации, когда на одном участке, где возводят жилой дом, приходится учитывать сразу несколько разновидностей почвы. Поэтому очень важно правильно сделать выбор площади заложения ленточного фундамента и произвести расчет нагрузки на несущую фундаментную плиту.

Краткие расчеты, которые потребуется сделать в процессе планирования

Схема видов фундамента.

Согласно правилам нормативную глубину сезонного промерзания грунта рассчитывают, исходя из данных наблюдений за период не меньше 10-ти лет. Если таковых данных нет, то для расчетов применяют специальные формулы. Вряд ли простому человеку придет в голову на протяжении 10-ти лет проводить эти измерения или же высчитывать глубину промерзания по сложным формулам. Поэтому если вы не курсе, на какую глубину промерзает грунт, и какова глубина залегания подземных вод, то вам вполне логичным будет обратиться в отдел геологии и гидрогеологии в своем населенном пункте. Если вы планируете нанимать строителей для возведения дома, то выбор размеров площади будущего основания и расчет необходимых размеров, будут производиться специалистами проектировщиками.

В случае если вы сами хотите узнать фактическую глубину промерзания, то вам нужно будет воспользоваться следующей формулой: Dr = k*Dn, где Dr – искомая величина, т.е. показывающая сколько будет глубина промерзания; Dn – нормативная глубина промерзания (данные берутся в местном отделе геологии); k – коэффициент, который учитывает влияние отопления постройки на промерзание грунта, который прилегает к фундаменту. Показатели k берутся из нормативов установленными СНиП

Читайте также:  Внутренняя и внешняя обработка бани: как выбрать пропитку для стен

Глубину залегания подземных вод также можно определить самостоятельно. Для этого вам понадобится выкопать на своем участке яму глубиной не меньше 2,5 метров и установить в нее трубу. Через некоторое время вода начнет просачиваться в яму и заполнит ее. Ваша задача выяснить на сколько глубоко находятся грунтовые воды. Как только вы это выясните, вы легко сможете определить глубину заложения фундамента.

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.

Ленточный фундамент: глубина заложения, таблицы и расчет

Ленточный фундамент – один из самых надежных и долговечных фундаментов в частном строительстве. Это обусловлено тем, что монолитная железобетонная лента способна выдерживать колоссальные нагрузки. Но, к сожалению, не все знают, что надежность такого фундамента во многом зависит от его глубины заложения в грунт.

Несмотря на то, что глубина устройства ленточного фундамента не является единственным показателем надежности и долговечности, она играет огромную роль в целостности всего дома в процессе его эксплуатации. Железобетонная лента любых размеров и марки бетона может со временем лопнуть, если она будет неправильно размещена в грунте, не учитывая его особенности.

Для того, чтобы не запутаться во всех типах фундаментов и грунтах, попробуем разобраться во всем по порядку. Сначала разберем типы монолитных лент, а затем конкретно для каждого типа ленточного фундамента определимся с глубиной заложения.

Факторы, влияющие на глубину заложения ленточных фундаментов

Наверное, стоит начать с того, что сами ленточные фундаменты делятся на три основных типа:

  1. Незаглубленные
  2. Мелкозаглубленные
  3. Заглубленные

Каждый из этих типов закладывается на определенную глубину, которая зависит от нескольких основных факторов:

  • Глубина промерзания грунта
  • Тип грунта
  • Уровень грунтовых вод

Стоит отметить, что глубина заложения ленточного фундамента — это расстояние от поверхности грунта до подошвы фундамента, а не та глубина, на которую копается траншея. В траншее, помимо фундамента может присутствовать подушка.

Теперь давайте разберемся, как эти факторы влияют на каждый тип ленточного фундамента в отдельности.

Незаглубленный ленточный фундамент

Незаглубленный ленточный фундамент применяется в строительстве частных домов крайне редко, потому что он является очень слабой опорой для будущего строения. Как правило, он весь располагается поверх грунта, а внутри находится только лишь песчаная, либо песчано-гравийная подушка.

Читайте также:  7 самых распространённых ошибок при поклейке обоев

Много писать о незаглубленном ленточном фундаменте я не буду, тем более ему уже была посвящена целая статья ранее. Да и вообще, само понятие глубины заложения у такого фундамента отсутствует.

Расчет глубины заложения ленточных мелкозаглубленных фундаментов

Это самый капризный, в плане глубины заложения фундамент. Во-первых, он не так надежен, как заглубленный, ну а во-вторых – для того, чтобы такой ленточный фундамент выдержал нагрузку строения, а также сдерживал все силы пучения, передаваемые от грунта, к его расчету необходимо подойти с особой ответственностью.

Как залить мелкозаглубленный ленточный фундамент я уже подробно описывал в одной из предыдущих статей. Поэтому в подробности вникать не будем.

Такой ленточный фундамент закладывается на глубину, которая значительно выше глубины промерзания почвы, поэтому и называется мелкозаглубленный. На него, в отличие от заглубленного, могут в значительной степени действовать силы пучения грунта.

Так же, немаловажным отличием мелкозаглубленных фундаментов является то, что его необходимо делать монолитным не только ниже уровня грунта, но и сразу, выставив опалубку, залить надземную часть фундамента – цоколь. Это в значительной степени усилит весь ленточный фундамент.

Глубина заложения мелкозаглубленного фундамента напрямую зависит от всех трех факторов, описанных выше. Для того, чтобы не запутаться, давайте рассмотрим таблицу.

Таблица №1: Глубина заложения ленточного мелкозаглубленного фундамента (минимальная), в зависимости от типа и глубины промерзания грунта

Особенности плитного фундамента

Среди самых распространенных типов оснований под жилой дом является плитный фундамент. Он обладает рядом положительных качеств, которые делают его востребованным.

Но его конструкция требует больших финансовых затрат, поскольку потребуется большое количество качественного бетона, а также арматуры, без которой создать такое основание не возможно.

Некоторые люди выходят из положения, и заказывают промышленные железобетонные плиты, которые можно уложить на специальную подушку, но они также должны быть уложены по специальной технологии, с привлечением тяжелой подъемной техникой.

Фундамент из плит, не предусматривает оборудование дома подвалом.

Глубина промерзания грунтов

Чтобы примерно определить до какого уровня промерзают грунты в вашем регионе, достаточно взглянуть на расположенную ниже карту.

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.

Формула расчета глубины промерзания

Dfn — 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;

Mt — 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:

  1. Mt=2+12+15+10+4=43, находим квадратный корень из 43, он равен 6,6;
  2. Dfn= 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

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.

Читайте также:  Баня после тренировки: польза или вред? Как похудеть в бане

Расчет нагрузки перекрытий

Перекрытия, как и крыша, опираются обычно на две противоположные стороны фундамента, поэтому расчет ведется с учетом площади этих сторон. Площадь перекрытий равна площади здания. Для расчета нагрузки перекрытий нужно учитывать количество этажей и перекрытие подвала, то есть пол первого этажа.

Площадь каждого перекрытия умножают на удельный вес материала из таблицы 4 и делят на площадь нагруженной части фундамента.

Таблица 4 – Удельный вес перекрытий

Таблица расчет веса перекрытий и их нагрузка на фундамент

  1. Площадь перекрытий равна площади дома – 80 м2. В доме два перекрытия: одно из железобетона и одно – деревянное по стальным балкам.
  2. Умножаем площадь железобетонного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·500=40000 кг.
  3. Умножаем площадь деревянного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·200=16000 кг.
  4. Суммируем их и находим нагрузку на 1 м2 нагружаемой части фундамента: (40000+16000)/8=7000 кг/м2.

Расчет параметров

Ширина подошвы определяется по формуле В = Q/R, где Q — расчетная нагрузка на фундамент, равная массе всех элементов сооружения; R — сопротивление грунта (является табличной величиной и различно для разных грунтов). При определении нагрузки складываются массы следующих элементов: стены с отделкой, фундамент с цоколем, потолочное перекрытие, дверные и оконные системы, гидро- и теплоизоляция, стропильная система и крыша, все внутреннее оборудование (мебель, сантехника и т.д.).

Проверочный расчет конструкции ведется по удельному давлению на грунт (Р). Значение показателя рассчитывается по формуле Р = Q/S, где S — площадь поверхности ленты фундамента. Полученная величина выражается в кг/м² и сравнивается с допустимым значением R для конкретного грунта. С учетом необходимого запаса прочности Р должно превышать R на 20-22%. При отсутствии запаса придется увеличивать ширину подошвы.

Мелкозаглубленный фундамент позволяет значительно снизить затраты на строительство некоторых строений без снижения их надежности. Важным показателем для обеспечения требуемой прочности является глубина его заложения (выше глубины промерзания), которую следует выбирать, исходя из требований СНиП.

Обустройство гидроизоляции ленточного фундамента мелкого заложения

Гидроизоляция ленточного фундамента

Обустройство надёжной гидроизоляционной системы является одним из важнейших условий, дающих возможность пользоваться конструкцией с наибольшим сроком его службы. Прежде тем, как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент, рекомендуется ознакомиться с разновидностями методов гидроизоляции. Итак, сюда относится обмазочная технология, возможно использование рубероида, либо напыляемого метода.

Обустройство гидроизоляции ленточного фундамента мелкого заложения

Способ обмазочной гидроизоляции отличается наименьшими затратами при его осуществлении и, в то же время, долговечностью он похвастаться особо уж и не может. Это напрямую связано с тем, что имеет место уязвимость к разного рода механическим повреждениям. Использование рубероида для создания гидроизоляции является наиболее популярным на сегодняшний день. Перед его установкой следует предварительное нанесение горячей мастики на основание. Этот способ доступен и весьма эффективен.

Что же касается напыляемого гидроизоляционного способа, то он используется для того чтобы обработать мелкозаглубленный ленточный монолитный фундамент. С этой же целью необходимо использовать специальный распылитель. Перед началом обработки в рамках такой технологии следует ЛФ-основание тщательно очистить от какой бы то ни было пыли.

Уровень промерзания

В средней полосе промерзание земли не столь глубоко, примерно 1,5 метра. В северных районах всегда берут во внимание уровень промерзания, разработку ведут с учётом средней температуры за 3−4 года. Просчитать всё можно по формуле. От неё и будем исходить.

Разберём обозначения. Значение М, показывает среднемесячную температуру, взятую в нужной нам климатической зоне. Показатель D1 – это цифра глубины, а D0 – это коэффициент самого грунта. Его пределы могут колебаться, от суглинков и глин 0,23 до скальных и обломочных пород 0,34. Закончив с просчетами, начнём сам процесс.