От чего зависит глубина закладки фундамента
Зависимость основания от промерзания грунта
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.
Рекомендуем посмотреть видео, в котором экспертом подробно рассматривается данный вопрос.
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.
Как уменьшить показатель промерзания грунта?
Устройство фундамента предусматривает защиту основания. Все необходимые меры нужно предпринять до наступления первых холодов и после дождей. Предохранению грунта от промерзания помогут следующие меры:
- рыхление;
- теплоизоляция с использованием определенных материалов;
- химическая обработка почвы.
Вспахивание делает верхний слой рыхлым, благодаря чему образуются воздушные пустоты, что значительно отдаляет промерзание.
Хорошо предохраняет грунт от промерзания обработка химическими реагентами. Такой способ применим для небольших котлованов с песчаной и глинистой почвой. Растительность ликвидируется, и наносится необходимое количество веществ: хлористого кальция и хлористого натрия. Это увеличивает продолжительность строительного периода до 15 суток.
Утепление с использованием теплоизоляторов ¬– основной метод уменьшения глубины промерзания сезонного и другого типа грунта. При этом сопротивление теплового потока ощутимо повышается, и холод с поверхности не замораживает слои под теплоизоляционным материалом. Выбор утеплителя зависит от воспринимаемой им нагрузки.
Особенности конструкции
Ленточный фундамент – это замкнутый контур из железобетонных балок, заложенный по периметру здания и под несущими стенами, и передающий нагрузку здания подлежащему грунту. На нем строят как легкие садовые домики и каркасные дома, так и тяжелые монолитные «замки» и каменные коттеджи: несущая способность зависит от ширины и высоты ленты. На прочных грунтах на ленточном фундаменте строят даже многоквартирные дома в двенадцать этажей. Также именно этот тип фундамента используют для домов с цокольными этажами и подвалами – лента рассматривается, как стена подвала.
Для такой конструкции годятся почти все типы грунтов, кроме неустойчивых торфянистых – поэтому на слабонесущих и обводненных землях Ленинградской области дома ставят сложных и дорогих фундаментах, а в Москве такие конструкции будут лишней тратой денег.
Ленточный фундамент обычно устраивают на подушке из песка средней фракции с виброуплотнением через каждый 100 мм. Глубина конструкции рассчитывается с учетом особенностей участка:
- наличие или отсутствие подвальных помещений;
- глубина залегания грунта;
- вес и другие характеристики здания.
al185Модератор FORUMHOUSE
Фундамент следует строить не по хотелкам и фанатично красивым идеям, а по расчету. Фундамент в ИЖС рассчитывается на расчетное сопротивление грунта основания и под нагрузки объекта, с обязательным учетом возможных неблагоприятных факторов: гидрогеологических, сил морозного пучения, неоднородности основания, просадочных и набухающих грунтов.
Все деформированные дома с перекошенными проемами построены на неправильном фундаменте, рассчитанном и построенном без учета особенностей грунта, уровня грунтовых вод, веса дома и т.п.
В зависимости от особенностей конструкции и глубины заложения выделяют несколько видов ленточных фундаментов.
По конструкции:
| Тип | Особенности конструкции |
| Монолитный | Цельная отливка из железобетона с высокими показателями прочностями и максимальной несущей способностью. Ее заливают за один прием. Арматура должна быть качественной, соответствующего сечения – это дает устойчивость к изгибающим нагрузкам. |
| Сборный | Состоит из заводских фундаментных блоков (ФБС). Несколько проигрывает монолитной ленте по эксплуатационным свойствам, часто применяется в малоэтажном строительстве. Для повышения устойчивости и долговечности таких ленточных фундаментов делают песчаную подушку, на нее устраивают специализированные железобетонные подошвы ФЛ, а уже поверх них на цементно-песчаный раствор кладут ФБС. Сверху эту конструкцию может завершать армопояс – для прочности и равномерного распределения нагрузок. |
По глубине залегания
| Тип | На каких грунтах используется |
| Незаглубленный | Только на скалах и стопроцентно неподвижных грунтах, поэтому делают его крайне редко и не для домов, а для хозяйственных строений. Такой ленточный фундамент делают только монолитным. |
| Мелкозаглубленный | На прочных грунтах, которые не подвержены морозному пучению. Закладывают на глубину меньше уровня промерзания грунта. |
| Полнозаглубленный. | Подходит почти для всех грунтов и гидрогеологических условий, заглубляется ниже расчетной глубины промерзания (но не на твердых глинах и песчаных грунтах с низким УГВ). Выполняется в траншеях и котлованах с обратной засыпкой. |
Такое количество разновидностей ленточного фундамента, как молнолитного, так и из блоков позволяет сделать правильный выбор для условий конкретного участка и получить хороший результат. У ленточного фундамента один большой недостаток (не считая обилия земляных работ и времени, которое уйдет на созревание бетона после заливки) – он может получиться дорогим, поэтому, если речь идет о легких постройках, лучше не выбрать другой вариант. Но все же ленточный фундамент имеет очевидные преимущества, это:
- долгий срок службы;
- высокая несущая способность;
- нагрузки дома равномерно распределены на грунтовое основание;
- технология строительства довольно проста.
Заливка прямо в землю, или так называемый «кубанский вариант» ленточного фундамента является нарушением технологии, на FORUMHOUSE от этого предостерегают.
RNikonovУчастник FORUMHOUSE
Устройство ленточного фундамента с заливкой «в землю» считаю недопустимым. Сделать ленту «в землю» качественно почти невозможно.
Грунты для строительства колодцев
Возведение нового колодца, мероприятие не из дешевых, важно на первоначальных стадиях учесть нюансы строительства и эксплуатации, которые не возможно устранить впоследствии. Если залежи воды близки к поверхности, подойдет любой тип почвы
Если участок находится на торфе или иле, глубине залежей жидкости ниже десяти метров и уровне промерзания около двух, потребуется усиление конструкции шахты, утеплению стен источника.
Лучший земляной покров для рытья — скалистый, средние и крупные пески, с небольшой глубиной промерзания.
Преимущество породы:
- Почва не подвержена пучению;
- Не промерзает;
- Не деформируется;
- Ее подмывает и не размывает.
Проблема породы — работа на таком виде почв требует затрат времени и опыта колодезных мастеров.
При рытье гидросооружения, значимый фактор — уровень подземных вод, они должна быть ниже глубины промерзания. При нахождении жидкости выше, она будет замерзать, что приведет к пучению земляных пластов, происходит это неравномерно, что приводит к деформации или частичному смещению бетонных колец.
Если ваш участник расположен на следующих типах почв: пылеватых и мелких песках, суглинках и супесях, вам необходимо еще до строительства источника определить уровень залегания грунтовых вод.
Для выявления таких покровов используйте следующий способ: киньте фрагмент земли в воду, он быстро превратился в жидкую субстанцию? — такая почва при намокании будет проседать и легко поддаваться воздействию ледяного грунта. При таком виде земли обязательно требует усиления конструкции колодца.
Снег на участке также влияет на глубину промерзания. Чем его больше, тем больше тепла под землей и выше температура земляного покрова.
Как рассчитать?
ГПГ для различных регионов считается нормативной величиной и предварительно определена в документации. Однако ее можно и рассчитать по формуле: df = d0 + √Mt, где df – глубина промерзания, d0 – коэффициент грунта, Mt – сумма среднемесячных минусовых температур. Данная формула позволяет узнать ГПГ без учета различных объектов, которые могут присутствовать на поверхности.
Интересно: Как и из чего делают магниты? Описание, фото и видео
Для этого используется формула с дополнительным параметром – kh. Это коэффициент, который базируется на конструктивных особенностях здания и среднесуточной температуре в нем. Формула приобретает следующий вид и обозначает она расчетную глубину промерзания: df = d0 + √Mt x kh.
Карта сезонного промерзания и протаивания грунтов России
Во время определения нормативной ГПГ наблюдения за местностью ведутся не менее 10 лет. При этом дополнительные факторы в расчет не берутся. Реальная глубина промерзания, как правило, отличается от нормативной на 20-50%. Поэтому непосредственно перед какими-либо работами ее определяют визуально либо с помощью специального прибора.
Мерзлотомер представляет собой трубку со шлангом внутри, заполненным водой, и сантиметровой разметкой. Прибор погружают в почву на нормативную глубину и оставляют там на 12 часов. Уровень льда позволяет сделать выводы о толщине слоя промерзания.
Влияние грунтовых вод
Грунтовые воды оказывают на фундамент резко отрицательное воздействие. Они способствуют разрушению бетона при заморозках, коррозии металлических элементов, по капиллярам проникают в стеновые конструкции и понемногу разрушают постройку.
При создании проекта необходимо подробно выяснить о глубине, мощности водоносных пластов, уточнить, имеются ли сезонные колебания их уровня. При наличии опасных количеств или резких перепадов уровней, следует обеспечить отвод влаги, дренировать траншею или использовать другие средства для решения вопроса.
В крайнем случае, следует рассмотреть другой вариант конструкции фундамента.
Морозное пучение
Морозное пучение – это деформация почвы при замерзании и оттаивании, оно зависит от количества воды содержащейся в грунте, чем ее больше, тем выше уровень пучения.
- Низкий показатель увеличения объема у песчаных грунтов.
- Каменистые и скалистые почвы сводят фактор пучения к нулю.
- Какое влияние имеет снежный покров.
- Чем больше снега, тем ниже уровень промерзания.
- Владельцы частных домов наносят вред строению и почве, расчищая территорию рядом с домом от выпавшего снега. В итоге получается неравномерное промерзание. Земля получает возможность промерзнуть, увеличиться в объеме и повредить фундамент. В период потепления почва будет оттаивать неравномерно, соответственно просыхать и прогреваться также неравномерно.
От теории к практике
Ранее вы имели возможность ознакомиться с перечнем факторов, принимаемых во внимание в процессе проектирования фундамента, а также получили теоретическое представление об основных расчетных мероприятиях на этапе планирования основания. Теперь вам предлагается узнать, как проводится определение оптимальной глубины заложения на практике. На что обращаем внимание?
На что обращаем внимание?
Ранее приводился довольно обширный перечень факторов, определяющих оптимальную глубину заложения фундамента
На практике застройщики обращают внимание лишь на некоторые из них. Об этом в таблице. Таблица
Факторы, определяющие глубину заложения
Таблица. Факторы, определяющие глубину заложения
| Факторы | Пояснения |
| Инженерно-геологические | В ходе изучения инженерно-геологических условий определяется слой грунта, способный взять на себя функции естественного несущего основания для опорной конструкции. На практике при определении глубины заложения придерживаются нижеперечисленных правил: — глубина заложения – от 50-70 см; — заглубление опорной конструкции в естественный несущий слой – от 10-20 см; — по возможности опорное основание закладывается ниже по отношению к грунтовым водам. Соблюдая это правило, застройщик избавляет себя от необходимости сооружения водоотлива. При этом будут отсутствовать нарушения природной структуры почвы. Если возможность заглубиться ниже уровня грунтовых вод ввиду каких-либо обстоятельств отсутствует, прибегают к обустройству водоотлива, шпунтованного крепления стенок ямы, в результате чего величина суммарных затрат на проведение необходимых земляных работ существенно возрастает. |
| Климатические | Среди значимых климатических факторов, имеющих наибольшее значение при установлении глубины заложения опорных конструкций различного назначения, выделяют, во-первых, глубину промерзания почвы на участке, во-вторых, особенности оттаивания грунта, связанные, прежде всего, с уровнем прохождения подземных вод. Некоторые типы грунтов в процессе промерзания поддаются пучению, т.е. увеличивают свой объем. В подобных условиях фундамент строения должен быть заложен строго ниже точки глубины промерзания. К появлению упомянутого морозного пучения приводит преимущественно перемещение влаги, содержащейся в нижележащих грунтовых слоях, к фронту промерзания. Ввиду этого, большое значение при определении оптимальной глубины обустройства опорной конструкции должно уделяться показателю уровня прохождения подземных вод в холодный период года. К категории пучинистых относятся пылевато-глинистые грунты и разновидности грунтов, состоящие из мелкого и пылеватого песка. При выполнении строительных работ на таких почвах, глубину обустройства опоры определяют по показателю уровня промерзания, если подземные воды проходят менее чем на 200 см ниже точки промерзания. |
| Конструктивные | Среди значимых конструктивных особенностей возводящегося строения, влияющих на итоговое значение глубины заложения основания, выделяют: — наличие цокольных/подвальных помещений и их габариты; — наличие приямков и их размерные характеристики; — наличие и габариты опорных конструкций для различного оборудования, к примеру, банной печи; — наличие подземных коммуникаций и их габаритные характеристики; — характер нагрузок, поступающих на опорную конструкцию, и их величину. Как правило, при наличии подземных помещений опорные конструкции заглубляют на 50 см ниже пола таковых. В случае обустройства столбчатой опорной конструкции, упомянутый показатель может увеличиваться до 150 см. |
Типы грунтов
В Ленинградской области наиболее распространены песчаные, глинистые, суглинистые (супеси), торфяные скалистые грунты. Каждый грунт характеризуется присущей только ему несущей способностью.
Песчаный грунт
Песчаный грунт – наиболее удобен для ведения строительства дома. Его легко обрабатывать, он хорошо уплотняется, способен вынести большую нагрузку. Помимо этого он обладает хорошей водопроницаемостью, за счет чего мало промерзает и не повержен сезонному пучению.
При строительстве загородных домов на песчаном грунте наилучшим вариантом будет выбор в качестве основания и закладка ленточного мелкозаглубленного фундамента глубиной до 0,7 метра. Если здание не планируется эксплуатировать в холодный зимний период, то заглублять в землю его и вовсе не нужно.
Глинистый грунт
Глинистая почва характеризуется высоким промерзанием, подверженностью к размыванию и деформации во влажном состоянии, а также пучению вследствие воздействия низких температур. Если на вашем участке именно такой вид почвы, то в обязательном порядке до начала строительства необходимо произвести точное его исследование и особенно внимательно отнестись к проведению расчета конструкции фундамента.
Также рекомендуем для строительства выбирать монолитный плитный фундамент либо монолитный ленточный, заложенный ниже глубины промерзания.
Суглинистый грунт
Суглинистый грунт и супесь – это смесь песка и глины. Если в суглинке количество глины находится в пределах 10-30%, то в супеси – до 10%. Вести строительство на этих грунтах не просто. Для того чтобы исключить просадки возводимого дома в дальнейшем, нельзя использовать на этих грунтах для строительства ленточного фундамента блоки ФБС. Необходимо заливать монолитный ленточный фундамент, армированный по всему объему арматурой, диаметр которой рассчитывается в зависимости от материала стен
Особенное внимание необходимо обратить на глубину его заложения. Она должна быть ниже глубины промерзания
Также себя хорошо зарекомендовали при строительстве легких строений монолитные плитные фундаменты на песчаной подушке. За счет своей «плавучести» они хорошо справляются с любыми движениями грунтов.
Торфяные почвы
На торфяных почвах строительство дома вести очень сложно вследствие того, что такие грунты обладают низкой несущей способностью. Строить на них тяжелые дома не рекомендуется. Процесс выбора фундамента начинается с определения глубины залегания торфа. В зависимости от результатов исследования возможны 2 варианта строительства фундамента:
- полная замена торфяного слоя песчаным грунтом;
- использовать для строительства дома, бани, гаража или забора свайно-ростверковый фундамент.
Скалистые грунты
Поскольку скалистые грунты представляют собой выходящую на поверхность или находящуюся под небольшим слоем грунта горную породу, то они являются самым надежным основанием для строительства фундамента для всех зданий и сооружений. Этот грунт не склонен к промерзанию в зимний период, не впитывает влагу и способен нести большие нагрузки. Поэтому строить фундамент можно без заглубления, непосредственно на поверхности.
Типы и характеристики земли
Из разнообразия земляного покрова выделим основные с противоположными характеристиками:
- Суглинок — на 60-70% состоит из глиняных пластов с примесями влажного песка. Данный вид покрова обладает малой пластичностью.
- Супесь — рыхлая земля, состоящая, из песчаных частиц с небольшой концентрацией (5-15%) глинистых частиц. Вероятно, самый часто встречающийся вариант в Московской области.
- Торф, насыпные пласты — располагаются в местах бывших руслах рек и водоемов. На данных видах покрова, строительство колодцев, их углубление, последующая эксплуатация — проблематична, происходит это из-за пластичности провоцирующей деформацию колец, труб водопровода из гидросооружения.
- Насыщенная глина — как и предыдущий тип, глину характеризует пластичность, способность аккумулировать влагу и воду. Вода, замерзающая в почве вызывает пучение, оказывая давление на ЖБИ кольца и трубы подачи воды, если они установлены выше уровня промерзания земли.
- Галечный, крупнозернистые грунты — для обустройства колодца, идеальное основание. Этот вид покрова надежно зафиксирует положение шахты и оборудования подведенного от нее. Такие породы в Москве, Подмосковье и территории Московской области встречается не более чем в 10% участков, а глубина залежей воды, в большинстве случаев, глубже среднестатистических.
Существует несколько методов определения вида земли. Один из легких, который можно выполнить прямо сейчас – выройте четыре ямы по периметру участка глубиной по 50-60 сантиметров и сравните с таблицей на картинке. Почему именно по периметру и нужно четыре ямы? Участок может состоять из различных типов почв, не исключен вариант — на разных концах территории у вас будут разные типы земли.
