Какая должна быть глубина заложения фундамента, расчет и нормы - самстрой

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.

Чтобы исследовать грунт под фудамент самостоятельно, нужно будет копать подобные шурфы на глубину порядка 2,5 метров

Что можно увидеть в разрезе:

Сверху идет самый темный слой — плодородный. Его толщина от 10 см до 1,5 метров, иногда больше. Этот слой обязательно удаляется. Во-первых, он рыхлый, во-вторых, в нем живут разные животные/насекомые/бактерии/грибки. Потому сразу после разметки фундамента первым делом этот слой удаляют.
Ниже расположен естественный грунт. Таким он был до «обработки» животными и микроорганизмами. Тут могут быть такие грунты;
- Плотный песок (крупный, средний, с гравием). Отличное основание для постройки дома: и вода уходит быстро и основание надежное. На таких грунтах можно ставить дом на мелкозаглубленный фундамент (глубина заложения от 50 см).
- Сыпучие пески (мелкие и пылеватые). Если подземные воды расположены глубоко, строится можно. Но эти грунты опасны тем, что плывут при насыщении водой.
- Глина, суглинок, супесь. Ведут себя точно также как и пылеватые пески: при намокании плывут, если воды мало, но их несущая способность высокая. Тут еще нужно смотреть на количество осадков врегионе.
- Торфяники. Самые ненадежные основания. На них можно строиться только с использованием столбчатых фундаментов. И то, только при условии, что не очень глубоко расположен слой грунта с хорошей несущей способностью.
  
  Необходимо определить, что за грунты в каждом слое

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.

Близость грунтовых вод

Близость грунтовых вод к поверхности на участке для застройки, может изменить глубину заложения фундамента, и это обязательно надо учитывать при расчётах. Согласно СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83*) глубина заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод, определяется из следующей таблицы (таблица немного видоизменена для удобства чтения, но смысл её тот же что и СП):

Таблица №3. Глубина заложения фундаментов в зависимости от расположения уровня подземных вод
Грунты под фундаментом (на глубине промерзания)	Глубина заложения фундаментов в зависимости от расположения уровня подземных вод
Уровень грунтовых вод выше расчетной глубины промерзания + 2 метра	Уровень грунтовых вод ниже расчетной глубины промерзания + 2 метра
Скальный грунт, песок крупный и средний	Глубина промерзания не учитывается	Глубина промерзания не учитывается
Пески мелкие и пылеватые	Больше либо равна глубине промерзания	Глубина промерзания не учитывается
Супеси с показателем текучести IL < 0	Больше либо равна глубине промерзания	Глубина промерзания не учитывается
Супеси с показателем текучести IL >= 0	Больше либо равна глубине промерзания	Больше либо равна глубине промерзания
Суглинки, глины, а также крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем при показателе текучести грунта или заполнителя IL>= 0,25	Больше либо равна глубине промерзания	Больше либо равна глубине промерзания
Суглинки, глины, а также крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем при показателе текучести грунта или заполнителя IL< 0,25	Больше либо равна глубине промерзания	Больше либо равна ½ глубины промерзания

Уровень грунтовых вод принимается в наивысшем их состоянии, т.е. в весенний период.

На самом деле, если уровень грунтовых вод близок к поверхности, лучше рассмотреть альтернативу ленточному фундаменту.

Посмотрите видео о дренаже (ещё один способ борьбы с морозным пучением):

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.

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.

Как рассчитать?

Разумеется, во избежание дополнительных затрат на профессиональных специалистов по расчету рекомендуемой глубины для отдельно взятой территории, застройщики ищут информацию для самостоятельного определения данных факторов. И это вполне объяснимо. Данные услуги стоят недешево и требуют значительных увеличений бюджета.

Существуют отдельные документы с картами и фактическими данными по нормативной глубине промерзания грунта: в некоторых районах оно составляет от 50 до 80 см, в других расстояние варьируется от 170 до 260.

Для расчета и уточнения этой величины разработана отдельная техническая формула: dfn=d0*Mt, df=kh*dfn

dfn в данном случае представляет собой нормативную глубину промерзания грунта, ее расчет необходим для вычисления расчетной глубины.
df – расчетная глубина промерзания породы.
Mt представляет собой суммарный коэффициент минимальных температур в зависимости от СНиП 2.01.1-82. Воспользовавшись информацией именно для вашей территории, вы сможете посчитать среднемесячное суммированное значение. Делайте расчет данного параметра без учета минуса в значениях.
d0 – фактор, вычисляемый исходя из индивидуальных особенностей вашего грунта. Для суглинка он составляет 0,23 м, для супесчаных пород – 0,28 м, для супесчаных пород более крупного типа – 0,30 м, для некоторых пород дисперсного грунта (грунта, получаемого в процессе выветривания скальных грунтов) – 0,34 м.
kh – тепловой коэффициент, который зависит от температурных характеристик строительства здания. К примеру, если вы не собираетесь отапливать здание, берется значение 1,1, однако при наличии постоянного отопления, стоит выбрать подходящее под вашу территорию значение, исходя из таблиц в СНиП 2.02.01-83

Кроме того, не забывайте, что данные по промерзанию грунта должны присутствовать у геологической службы вашего района, а некоторая информация по среднестатистическим климатическим условиям – у метеослужбы.

Использование всех представленных характеристик полезно, однако, как мы уже выяснили, глубина промерзания – далеко не единственный фактор, влияющий на глубину установки фундамента. Одним из однозначно важных факторов расчета глубины установки фундамента является его вид, который определяется исходя из конструкции и используемых элементов и залегания над уровнем земли.

Фундамент столбчатого типа более всего подвержен негативному влиянию процессам пучинистости почвы. Копать в данном случае стоит на не менее чем 200-300 мм ниже уровня промерзания на грунтах пучинистого типа, породы непучинистого типа менее требовательны, и здесь глубина высчитывается исходя из вида почвы. Ширина и диаметр столбчатых опор вычисляются на основе весовых категорий строения.

Фундаменты плиточного типа редко заглубляются до уровня промерзания, однако часто подлежат гидроизоляции, а незаглубленный тип, как следует из названия, устанавливается не ниже уровня грунта.

Расчет заглубления ленты

На следующем этапе нужно разобраться, как все вышеприведенные факторы влияют на выбор типа фундамента. Их, как вы помните, всего три.

Ленточный фундамент. Виды по глубине заложения.

Этот тип фундаментной ленты не способен выдерживать большие весовые нагрузки и поэтому применяется очень редко. Он полностью находится на поверхности грунта, а заглублена только песчано-гравийная подушка. Поэтому понятие глубины заложения к этому типу фундаментов можно применять только условно. Главное достоинство такой конструкции заключается в том, что на боковые бетонные стенки не действует сила пучения.

Незаглубленное фундаментное основание может монтироваться только на плотных устойчивых грунтах. Для его устройства снимается верхний слой грунта на глубину 30-40 см. После этого в траншею насыпается смесь песка с гравием и хорошо утрамбовывается с проливанием водой. Устанавливается опалубка, собирается арматурный каркас и заливается бетонная смесь. Высота фундамента, а точнее цоколя – 50-60 см, ширина 30-40 см. Следовательно, ширина подушки должна быть 40-50 см.

Фундамент мелкого заложения воспринимает нагрузки от пучения и при этом не так надежен, как заглубленный. Он делается выше точки промерзания грунта. Поэтому величина его заглубления зависит от таких факторов как тип грунта, глубина промерзания и уровень грунтовых вод. Где взять эти данные, было указано выше. Таблицы зависимостей глубины заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента приведены в СНИП 2.02.01-83 и выше по тексту статьи.

Если уровень грунтовых вод ниже ГП, от процесса пучения обычно не бывает. Исключением является наличие слоя глины, которая может задерживать и накапливать дождевые и талые воды. В любом случае, даже для одноэтажного дома здесь действует правило – глубина заложения ленты должна быть не менее половины положения точки промерзания. И если в вашем населенном пункте ГП находится на отметке 1,8 м, то фундамент следует заглубить на 0,9 м.

Можно ли уменьшить глубину заложения

Часто бывает так, что выполненные расчеты показывают необходимость больших размеров и расходы на возведение ленты становятся слишком значительными. Особенно, если рассчитывается глубина ленточного фундамента для двухэтажного дома. Тогда сразу возникает вопрос, как уменьшить габаритные размеры фундаментной конструкции.

Существует три варианта:

уменьшить ГП;
понижение УГВ;
устройство буферной подушки.

Изменить климат невозможно, но, используя утеплитель, можно уменьшить глубину промерзания грунта. Для этого внешняя стена ленты покрывается пенополистирольными плитами. Также утеплитель нужно уложить под отмостку на всю ее ширину. В результате ГП уменьшится и фундамент можно сделать мельче.

Отвод грунтовых вод ниже ГП осуществляется путем укладки эффективной дренажной системы. Она должна быть смонтирована ниже глубины промерзания грунта. Это большие объемы земляных работ, много материалов и устройство колодцев, но эффект будет отличным.

При большом слое пучинистых или заболоченных грунтов, фундамент придется закладывать глубоко. Чтобы избежать этого, неустойчивый грунт нужно просто заменить насыпными материалами. Для этого с наружной стороны ленты выкапывают траншею шириной около метра и засыпают ее песком с гравием. Подушка под фундаментом так же остается обязательной.

Подушка под ленточный фундамент.

Теплоизоляция мелкозаглубленного ленточного фундамента

Когда производится выбор глубины для закладки основания, следует подумать о теплоизоляции, особенно если речь идет о мелкозаглубленном типе. Чтобы не дать земле промерзать под основанием и избежать сдвигов грунта.

Для теплоизоляционного слоя используют экструдированный пенополистирол, который во влаге не деформируется и не разлагается. Свойства теплоизоляции повышаются пропорционально толщине материала. Так, лист толщиной в 2.56 сантиметра обеспечивает сопротивление теплопередаче, идентичное 120 сантиметрам грунта. То есть, материал условно увеличит глубину фундаменту на 120 сантиметров.

Качественная вертикальная и горизонтальная изоляция позволяет обеспечит прочность и надежность строения, даже если закладывается фундамент даже на глубине до 40 сантиметров.

Глубина ленточного фундамента – очень важный параметр, который должен просчитываться по технологии, с учетом основных факторов и показателей. Лишь в таком случае удастся построить долговечное и надежное здание.

Исходные данные для расчёта ширины ленточного фундамента дома

Прежде чем приступать к проектированию опорной части дома, берут образцы почвы с места строительства и определают несущую способность слоёв грунта. Ленточный монолит одна из самых популярных форм опорных сооружений домов.

Для расчёта размеров опорной конструкции, нужно знать такие данные, как:

глубина промерзания почвы;
тип грунта;
толщина несущих стен;
армирование монолита;
нагрузка от веса дома.

Глубина промерзания почвы

Сравнительная таблица глубин промерзания почвы

Глубину промерзания грунта можно узнать из таблицы СНиП по местонахождению дома. Подошва основания дома должна быть ниже границы промерзания грунта минимум на 20 см.

Подошва опоры дома, расположенная ниже уровня промерзания грунта менее, чем на 20 см или вровень с ним, будет способствовать выталкиванию опоры сооружения наверх морозной почвой.

В таком случае может быть произойти деформация или разрушение монолита и стен дома.

Тип грунта

Способ определения типа грунта

Ширина фундамента — один из основных размеров, определяющих, каким должна быть опорная конструкция сооружения. Затраты на возведение основания здания, как показывает практика, достигают до 20% от общей сметной стоимости строительства.

Оптимально рассчитать размеры монолитной ленты, а именно его ширину и глубину, необходимо для возведения надёжной опорной конструкции с минимальными затратами. Ленточный монолит возводят практически на любых грунтах, кроме слабых оснований. К слабым почвам относят глинистые, торфяные грунты.

От ширины подошвы опоры дома зависит несущая способность основания.

Толщина несущих стен

Толщина несущих стен является одним из основных параметров, позволяющих рассчитать какой ширины должен быть фундамент.

В сложившейся практике самостоятельного возведения монолитного основания размер ширины фундамента рассчитывают исходя из толщины стены плюс 20 см. То есть по обе стороны стены должно оставаться по 10 см монолита.

Обычно владелец новостройки закладывает запас ширины основания дома в 20 см, рассчитывая в перспективе на достройку ещё одного этажа.

Армирование монолита

На размер ширины фундамента также влияет количество арматуры в теле монолита. Для армирования бетона применяют арматуру периодического профиля диаметром от 10 мм до 20 мм.

Каркас из арматуры формируют из продольных стержней на расстоянии 20 см друг от друга. Продольные стержни связывают гладкой проволокой, формируя арматурный каркас в единую конструкцию. О том, как вязать арматуру под фундамент, смотрите в этом видео:

https://youtube.com/watch?v=_xKAqYFUG-U

Нагрузка от веса дома

Нагрузка от общего веса строения — есть основной параметр, влияющий на то, какой ширины должен быть фундамент.

Например, если постройка состоит из лёгких конструкций и тонких стен, то поперечный размер основания должен быть не более 20 см.

При тяжёлых конструкциях поперечное сечение ленточного фундамента имеет вид трапеции.

В этом случае подошву ленточного монолита делают шире верхней её части на 20 см.

Закладка ленточного фундамента

Для закладки ленточного фундамента вовсе не нужно рыть целиком котлован, достаточно лишь ограничиться траншеями под фундаментные блоки. При этом качество фундамента никак не зависит от выбранного подхода. Основную нагрузку от здания берет на себя грунт, и чем плотнее он будет, тем лучше для строения в целом.

Рис.: Ленточный фундамент глубокого заложения

Практическим работам по закладке ленточного фундамента должен предшествовать этап проектирования основания. Расчет фундамента предполагает выявления требуемой глубины его заложения, которая определяется на основании глубины промерзания почвы, уровня грунтовых вод, геодезии строительной площадки и технических характеристик возводимого здания.

Работы по закладке ленточного фундамента на большую глубину выполняются в следующей последовательности:

Подготовка строительной площадки;

Место строительства очищается от поверхностной растительности, снимается плодородный слой почвы на глубину 10-20 см (одного штыка лопаты). При необходимости производится выравнивание участка.

Разметка;

Разметка будущего ленточного фундамента начинается с отметки несущей стены здания, затем отмечаются перпендикулярные стены и проверяется правильность прямых углов по методу Египетского треугольника. Фундаментная лента отмечается как по внешнему, так и по внутреннему контуру.Рис.: Схема проверки углов фундаментной разметки

Земляные работы;

Ручным либо механизированным методом выполняется рытье траншеи под фундамент. Поскольку глубина траншеи достаточно большая, рытье может сопровождаться осыпанием ее стенок.

Рис.: Схема укрепления стенок траншеи

Совет эксперта! Чтобы избежать осыпания грунта стенки траншеи укрепляются щитами из фанеры либо ДВП, которые устанавливаются с помощью горизонтальных распорок.

Отсыпка уплотняющей подушки;

Для создания уплотняющей подушки используется песок и мелкофракционный гравий либо щебень. Толщина слоев одинаковая, как правило, она составляет 10-15 сантиметров. Песок идет первым слоем, после засыпки он поливается водой и тщательно утрамбовывается.

Создание опалубки;

Опалубка под заливку бетоном выполняется из струганных досок толщиною 2-3 сантиметров. Доски соединяются посредством вертикальных планок и скрепляются гвоздями либо саморезами.

Важно! Высота опалубки должна быть больше глубины траншеи, поскольку фундаментная лента также будет формировать цоколь дома. Рис.: Схема опалубки для ленточного фундамента После монтажа опалубка изнутри застилается гидроизоляционным материалом, который нужен для предотвращения вытекания бетона в щели между досками

Рис.: Схема опалубки для ленточного фундамента После монтажа опалубка изнутри застилается гидроизоляционным материалом, который нужен для предотвращения вытекания бетона в щели между досками.

Армирование;

Для армирования ленточного фундамента используется двухконтурный армокаркас, состоящий из вертикальных прутьев и горизонтальных перемычек.

Совет эксперта! Толщина стержней арматуры для вертикального контура должна составлять 12-14 мм, для вертикальных соединительных элементов может использоваться гладкая арматура диаметром 8-10 мм.

Рис.: Схема армокаркаса для ленточного фундамента

Соединяется армокаркас с помощью вязальной проволоки либо сварки. Более предпочтительным является первый вариант, поскольку при сварном соединении конструкция теряет эластичность и бетонная лента хуже сопротивляется изгибающим нагрузкам.

Бетонирование;

Заливка ленточного фундамента выполняется одномоментно либо послойно (при условии, что новая порция бетона будет выливаться до схватывания предыдущего слоя). Для заливки используется тяжелый бетон из цемента М300-М400.

Рис.: Бетонирование ленточного фундамента глубокого заложения

Обязательным является уплотнение бетона с помощью виброуплотнителей либо штыковки арматурными прутьями.

Совет эксперта! Если строительство ведется в теплое время года, созревающий бетон необходимо укрыть клеенкой и регулярно увлажнять, поскольку при пересыхании бетона поверхность фундаментной ленты может покрыться микротрещинами.