Какова должна быть глубина заложения ленточного фундамента + влияние грунтовых вод на заглубление

Глубина заложения фундамента малоэтажного дома

Надёжность и экономичность фундаментов бесподвальных малоэтажных домов напрямую зависит от правильного выбора глубины их заложения. В СП 50-101-2004, посвящённом проектированию и устройству оснований и фундаментов, указывается, что малоэтажные дома «могут возводиться на малозаглублённых и незаглублённых фундаментах». Глубина заложения фундамента больше никаких дополнительных указаний не имеет.

К малозаглублённым (мелкозаглублённым) относят фундаменты, устраиваемые в пределах глубины промерзания грунтов.

Глубина сезонного промерзания на территории России колеблется от 0,8 м до 2,5 м, а в зоне вечной мерзлоты промерзание деятельного слоя доходит до 3,0 м. Можно ли относить фундаменты, заложенные в пределах глубины промерзания, например, на 1,0-1,5 м к мелкозаглублённым, в нормативных документах ответа пока нет,

В территориальных строительных нормах, разработанных для малоэтажных зданий Московской области (ТСН МФ-97 МО), указания о глубине заложения мелкозаглублённых фундаментов не приводятся, но отмечается, что независимо от глубины залегания грунтовых вод фундаменты должны устраиваться выше их уровня.

В приведённых в Приложении примерах проектных решений фундаменты заглублены на 0,2; 0,4 и 0,6 м.

Также отмечается, что для условий Московской области рациональная глубина заложения фундамента для МЗУФ находится в диапазоне глубин 0,2…0,6 м.

Однако до последнего времени в технической литературе не было информации, как под конкретный обьект следует выбирать необходимую глубину заложения. Но даже в указанном диапазоне глубин расход бетона существенно отличается и, если относить к фундаменту только заглублённую в грунт конструкцию, то увеличение глубины заложения в 3 раза ведёт в ряде случаев к такому же увеличению расхода бетона. Если же учитывать расход бетона на единый фундамент-цоколь, то увеличение может достигать 30…40%.

Глубина заложения фундамента зависит от величины нагрузок, передающихся от дома на основание, расчётного сопротивления грунтов основания, степени их пучинистости и конструкции основания, например, от ширины траншей ленточных фундаментов.

При проектировании фундаментов в каждом конкретном случае необходимо решать задачу оптимизации их заглубления то есть определить такую глубину, при которой обеспечивается устойчивость и следовательно — надёжность фундаментов при действии касательных сил пучения при минимальном расходе бетона на их изготовление.

При возросших в последнее время размерах возводимых домов и стоимости строительства задача оптимизации расходов на изготовление фундаментов является весьма актуальной.

Трудоёмкость этой задачи заключается в том, что она решается методом последовательного приближения. При этом подразумевается, что существует проект дома и известны нагрузки на фундаменты, а на строительной площадке выполнены инженерно-геологические изыскания и для расчётов имеются данные по грунтам: их физико-механические характеристики, расчётное сопротивление грунтов и степени пучинистости.

Рассмотрим последовательность решения задачи на конкретных примерах.

• дом — одноэтажный, бесподвальный, в процессе строительства и эксплуатации зимой не отапливается, поэтому смерзание боковой поверхности фундаментов с грунтом происходит с двух сторон;
• регион строительства — Московская область, расчётная глубина промерзания d_f =1,6 м;
• грунт — суглинки сильнопучинистые, показатель интенсивности пучения f = 0,12;
• к расчёту принят мелкозаглублённый монолитный ленточный фундамент;
• ширина цоколя по условию размещения над фундаментных конструкций принята равной 0,3 м;
• нагрузка на фундамент О_д = 2,5 тс/м (одна из характерных нагрузок в одноэтажных щитовых, каркасных и брусовых домах);
• коэффициент пористости суглинка е = 0,7;
• показатель текучести J_L = 0,5;
• удельные касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности фундаментов, τ_н = 11,0 тс/м2;
• заглубление фундамента, принятое первоначально, d_ф =0,5 м.

Требуется определить ширину опорной части ленточного фундамента ( b ) и ширину пазух траншеи ( b_тр ), засыпаемых песком, по условию устойчивости фундамента при действии касательных сил пучения.

Определение размеров подошвы фундамента

Основные размеры фундаментов малого заложения в большинстве случаев определяются исходя из расчёта оснований по деформациям

При этом принимают во внимание конструктивные соображения, характер действующих нагрузок, условие работы грунтового основания, а также их прочностные и деформативные характеристики

В соответствии с нормами проектирования конструкций все нагрузки считаются приложенными в центре тяжести подошвы фундамента. Основным методом расчёта является расчёт по деформациям, т.е. по второй группе предельных состояний. При расчёте деформаций основания с использованием расчётных схем, среднее давление под подошвой фундамента

не должно превышать расчётного сопротивления грунта основания

.

1 – стена; 2 – фундаментний блок;

3 – основа; 4 – фундаментная подушка;

5 — гидроизоляция; 6 – отмостка;

7 – несущий слой; 8 – подстилающий слой.

Критерии выбора размеров подошвы фундамента базируются на условиях расчета основ о граничным состояниям. Расчет проводят в линейно –деформированной основе, которая используется при выполнении условий:

— для центрально сжатых(т.е. для наших фундаментов) Р ≤ R.

Где Р – среднее давление под подошвой фундамента внешнего напряжения;

R – расчетное сопротивление грунта основания.

Среднее давление под подошвой фундамента находят по формуле:

Где N- результирующая вертикальная сила на обрезе фундамента, кПа;

А- площадь подошвы фундамента,м 2 ;

Расчётное сопротивление грунта:

γc1 и γc2 – коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы различных грунтов в основании фундаментов;

=1,25 – (т.к.

);

=1,2 (т.к. L/Н / — удельный вес грунта расположенного выше подошвы фундамента.

γ – удельный вес грунта расположенного под подошвой фундамента.

кН/

Примем

R= 371,59

— под самонесущую стену:

( при

)

На какую глубину выкапывать фундамент

Рытье котлована под фундамент

Определив глубину ленты нужно рассчитать, будет ли выбранная глубина достаточной для надежности опоры. Для этого учитывают следующие факторы:

1. Опирание подошвы ленты должно происходить на почву, имеющую хорошую несущую способность.
2. Лента погружается в несущий слой минимум на 0,1-0,15 м.
3. Предпочтительно, чтоб грунтовые воды располагались ниже глубины рассчитанного заложения ленты.
4. В случаях, когда несущий грунт расположен достаточно глубоко, нужно просчитать вариант свайного фундамента.

Свайно-ростверковая основа применяется на грунтах с маленькой несущей способностью. Он также прекрасно подходит для регионов имеющих неблагоприятную влажность. Но прежде чем его применить, нужно выяснить: будет ли он экономично выгоднее, чем ленточный фундамент.

Для этого рассчитываем объем бетона для свайно-ленточного фундамента. Чтоб сделать расчет, перемножаем его длину, ширину и глубину. Затем высчитываем объем бетонной смеси для свай по формуле:

где ПИ – неизменная величина, равная 3,14

r – половина диаметра сваи;

h – высота самой сваи.

Участок под монтаж основания

Чтоб получить недостающие параметры, необходимо сделать замеры на месте строительства и полученные результаты подставить в формулы. Затем нужно найти объем одной сваи, после этого умножить полученную цифру объема одной сваи на количество предусмотренных свай в будущей строительной основе.

После этого, определившись с общим объемом ленты необходимо высчитать вес бетонного раствора. Чтоб сделать расчет, принимаем стандартный размер сваи диаметром 0,2 м.

Таким образом, для сваи, имеющей длину 1 м и диаметр 0,2 м, нужно 0,125м3 бетонной смеси. Эта цифра умножается на полученную в результате замеров длину сваи.

Если после произведенного расчета выяснится, что свайная основа стоит очень дорого, то можно рассмотреть вариант фундамента мелкого заложения. Он бывает двух видов:

• плита;
• лента.

Плитная основа очень надежная, но и недешевая. Так как на ее изготовление используется много арматуры. Но бывают случаи, когда такая основа обходится дешевле, чем ленточный или свайный фундаменты. Данная основа может стать оптимальным вариантом при постройке дома на пучинистых и сыпучих грунтах.

Типы грунта

Кроме прочего на какую глубину копать фундамент под дом также влияет тип грунта на строительном участке. Всего выделяется три разновидности почвы:

• непучинистая (песок);
• слабопучинистая (смешанные породы);
• пучинстая (суглинок, глина).

Определяется тип грунта путем предоставления профессионалам образца почвы, взятой на строительном участке. После того, как будет получен результат, можно выполнить предварительные расчеты, которые, в конечном счете, окажут помощь в копании траншеи для фундамента.

Глубина копания фундамента, исходя от типа грунта, может быть следующей:

• для пучинистых – 1.3-1.8 м.;
• для слабопучинистых – 0.8-1.3 м.;
• для непучинистых – 0.5-1 м.

Важно отметить, что наиболее устойчивым считается непучинистый грунт, из-за своей способности выдерживать высокие нагрузки. То есть, при такой почве потребуется выкопать небольшую по глубине траншею

Что определяет глубину заложения

Расположение основания дома относительно поверхности почвы зависит от ряда факторов, среди которых глубина промерзания грунта (ГПГ) на участке занимает одно из первых мест в рейтинге. Величина параметра определяется структурой земли и содержанием воды в ней. В результате скорость промерзания и пучения развивается по-разному. Учитывают конструкционные особенности здания и уровень залегания грунтовых вод. Подробнее каждый из них будет рассмотрен ниже. (Читайте статью на тему «Опалубка для фундамента своими руками: виды, материалы, технология»)

Тип земли

В разных регионах почва отличается структурой, свойствами. Чтобы понять, на каком уровне ниже поверхности нужно строить основу, следует учесть, что она должна опираться на плотную почву. Сооружение заглублено сильнее, проходит плодотворный поверхностный слой, который недостаточно прочный, рыхлый. Как ведут себя грунты разных типов под воздействием низких температур:

• глина, суглинки: впитывают воду, что приводит к интенсивному пучению, но ввиду высокой плотности материалы расширяются при промерзании неравномерно, усугубляет ситуацию близкое заложение грунтовых вод, еще учитывают правило – чем ниже будет произведено заглубление фундамента, тем лучше;
• пески, супеси: часто используются в качестве дренажного слоя, т. к. пропускают воду, названая особенность считается основным фактором снижения интенсивности пучения, не содержащий влагу грунт не будет расширяться, допустимо строить фундамент на небольшой глубине, что становится возможным, если песок состоит из фракций среднего и большого размера, мелкофракционные грунты ненадежны, в этом случае уровень заложения основания будет ниже;
• крупнообломочная почва: содержит каменистые вкрапления – щебня, гравия, гальки, что способствует уменьшению сил пучения, размыванию земли, названая особенность позволяет сделать ее более плотной, за счет чего становится возможным строительство основы здания на уровне, соответствующем заглублению грунтовых вод;
• скалистая местность: грунты максимально твердые, представляют собой слой горных пород, поэтому вероятность пучения низкая, нет необходимости выбирать заглубленный и даже мелкозаглубленный вариант основания под дом, нужно выровнять поверхность, удалив слой плодородной почвы, теперь можно переходить к наземному строительству.

Уровень промерзания почвы зависит от типа грунта, поэтому в разных регионах он отличается. Для Москвы предпочтительным называют значения:

Тип грунта	Глубина промерзания, м
Глина, суглинки	1,1
Супесь, песок	1,34
Песок	1,44
Крупнообломочный грунт	1,63

Уровень грунтовых вод

Не приходится брать этот фактор в расчет, только если уровень промерзания почвы выше точки заглубления подземных вод – 2 м (среднее значение). Более высокое залегание грунтовых вод обязывает обустраивать фундамент ниже линии промерзания почвы. (Читайте статью на тему «Дренаж фундамента своими руками: устройство, схема, особенности»)

Уровень промерзания почвы

При определении параметров земли одновременно оценивают их наполненность водой, способность ее удерживать. Параметры взаимосвязаны. Чтобы построить глубокое основание здания, нужно определить каждый из них. Знание типа грунта позволяет предположить, какими свойствами обладает та или иная почва.

Особенности конструкции, которая строится

Общая высота части строения, находящейся ниже уровня почвы, не должна быть меньше 0,5 м. Фундамент опирается только на слой почвы, стойкостью не меньше 150 кПа. Глубина основы дома определяется с учетом конструкционных особенностей, среди них выделяется:

• подвальное помещение, цоколь;
• подземные коммуникации: электро-, водо-, газопровод;
• котельная.

Делается расчет нагрузки, создаваемой дополнительными стенами, перегородками, которые оказываются на фундамент и грунт.

Основа ленточного типа

Основание ленточного типа пользуется популярностью в частном строительстве. По сравнению с цельными железобетонными плитами, ленточная конструкция требует меньших денежных расходов и трудовых затрат. Основа ленточного типа выполнена в виде бетонного контура, усиленного стальной арматурой. Он повторяет конфигурацию стен и внутренних перегородок здания. Железобетонная лента воспринимает нагрузки от массы здания и равномерно распределяет их на почву через поверхность фундаментной подошвы.

Пример заложения ленточного основания

Область применения данной конструкции:

• однородные почвы;
• слабопучинистые грунты.

На влагонасыщенных и неоднородных грунтах, а также глинистых почвах не рекомендуется сооружать основу ленточного типа.

Глубину заложения железобетонной ленты определяют по следующим параметрам:

• степени промерзания грунта;
• уровню подземных вод;
• концентрации влаги в почве.

С повышением глубины промерзания и близости расположения водоносных слоев повышается вероятность морозного пучения грунта, оказывающего отрицательное влияние на прочность основы.

С целью уменьшения влияния этих факторов производится заложение фундамента на различную глубину:

• низ мелкозаглубленной основы, расположенной на малопучинистых почвах, располагается на расстоянии 50–60 см от нулевой отметки;
• подошвы среднезаглубленного и глубокозаглубленного оснований располагаются на уровне от 75 см до 150 см в зависимости от типа почвы.

В условиях холодного климата и северных районов предельный уровень заглубления не превышает 1,8–2 м.

Советы

• Обращаясь в строительные компании, следует иметь ввиду, что цена, указанная в прайс-листе, может быть далека от той, которую назначат именно вам. Как уже было выяснено, существует много факторов, влияющих на окончательную стоимость фундамента под ключ.
• При заказе бетона его расчетное количество редко совпадает с реальным. Это может быть связано с тем, что дно траншеи неровное или недобросовестный продавец недолил бетона. Поэтому нужно быть готовыми к приобретению дополнительного количества материала.

Фундамент — это основа дома, от которой зависит прочность и долговечность его конструкции. Именно поэтому не стоит экономить на необходимых материалах. Самостоятельное возведение фундамента возможно в том случае, если вы уверены в своих силах и рядом есть друзья, готовые оказать посильную помощь в строительстве.

https://youtube.com/watch?v=S33UTty4_Z0

Какая глубина фундамента для бани оптимальна?

Как уже было сказано выше, на этот показатель влияет водонасыщенность почвы, высота промерзания и какого типа земля (песчаная, глинистая, болотистая, рыхлая и т.д.). Также имеет значение плотность, свойства грунта и давление самой постройки на землю, сколько в ней этажей и из чего сделаны стены. Если же грунт состоит из разных примесей, он считается средней плотности, для которой подойдет ленточный или столбчатый фундамент. 

Обратите внимание и на температурный режим в своем регионе в зимний период. При очень холодных зимах лучше углубить основание до 1-1.10 м с возможностью обогрева при дальнейшей эксплуатации

Если отопления не будет, уровень надо обустраивать на 10% ниже отметки промерзания земли в данной местности. 

Глубина и ширина фундамента для бани столбчатого

Столбчатое основание станет отличным вариантом, если стены планируются из легких по весу материалов. Например, брусовая, щитовая или каркасная парилка. Для основания используются трубы с диаметром 20 см (диаметр траншеи под такие требуется около 27 см). Глубина отверстий здесь, как и для свайного типа, определяется по следующей формуле: 40 см + глубина замерзания почвы. Обычно получается 1.5 м, но значения могут и отличаться.

Высота фундамента под баню ленточного

Его выбирают для строений небольших габаритов. Глубина под бетонную заливку и плиты обусловлена тем, мелкозаглубленный и заглубленный будет фундамент.

У мелкозаглубленной ленты глубина от 50 до 100 см, что актуально для парильни из бревен и камня. До 18-20 кв.м. площади под сооружение хватит и 50 см, если парильня будет больше, берите 1 м. Заглубленное основание в свою очередь, делается от 1 до 1.5 м. При этом ширина ленты здания должна превышать на 10-15 см основные стены. Используется для возведения двухэтажных строений или когда планируется мансарда.

Глубина фундамента для бани из пеноблоков

Поскольку пеноблоки сами по себе легкие, мощный фундамент не требуется. Распространенный вариант – ленточный с песчаной подложкой для дальнейшей гидроизоляции. Под него выкапывается яма с высотой от 60 см. Какая глубина фундамента под баню из пеноблоков точная, выяснили, а ширина бывает разная. Но 35-40 см – это оптимальное значение. Только арматуру надо укладывать с диаметром 12 мм. 

Глубина и ширина фундамента под баню из бруса

Тут необходимо учесть предполагаемую нагрузку на опоры, вид почвы, отметку грунтовых вод и промерзания земли, ее плотность. Чаще всего укладывается фундамент ленточный или столбчатый. Для первого – расчеты в пункте про мелкозаглубленный и заглубленный тип (от 0.5 до 1 м и от 1 до 1.5 м). Для второго типа – 1.5 м в среднем (на 30 см глубже от уровня замерзания почвы).

Глубина фундамента для бани из бревна

Для такой постройки также подходят вышеперечисленные параметры. Только при заглубленном основании глубину делают не более 70 см от уровня земли, а для мелкозаглубленного она составляет 60 см от уровня почвы. Если выбрали столбчатый тип, она должна быть 1-1.5 м, исходя из площади парильни и количества этажей. Что касается ширины, то для ленточного это 25-50 см (влияет материал стен), но лучше брать на 5-7 см с запасом с каждой из сторон. Под столбчатый будет достаточно 15-20 см по диаметру столбов, а для свайно-винтового – 30 см (меньше толщины ростверка нижней обвязки).

Зная все эти характеристики и нюансы создания опорных конструкций, вы сможете без проблем рассчитать высоту фундамента для бани и не только. Это обеспечит ее надежность, красивый внешний вид и комфорт во время процедур. Главное не забывать о качестве стройматериалов и соблюдении технологии строительства. Если не знаете, как правильно проанализировать почву для определения всех указанных особенностей, обратитесь к специалистам, которые подскажут, какую основу сделать и какой глубины индивидуально для вас.

О глубине ленточного фундамента для бани, столбчатого, свайного и других видов, читайте на сайте banya-guru.ru. Мы с радостью делимся полезной информацией!

Подготовительные мероприятия

Подготовка участка под рытье котлована Разработка котлована для устройства основания включает в себя выполнение следующих действий:

• составление схем и чертежей проведения земляных работ на участке (качественный анализ почвы на предмет его состава и плотности, определяется уровень залегания грунтовых вод);
• расчистка территории под строительство от старых коммуникаций, построек, мусора и прочих помех (в случае пролегания действующих коммуникационных систем необходимо согласовать их перенос);
• выполнение геосъемки площадки и нанесение разметки.

Закончив с проведением указанных видов работ, можно приступать к непосредственному рытью котлована. Представленная строительная процедура реализуется как вручную, так и посредством использования специальной техники.

Безусловно, первый способ существенно сэкономит средства, однако сильно отражается на времени обустройства. Быстрая отгрузка, вывоз излишек грунта в совокупности с качественным выравниванием грунта существенно упрощают процедуру подготовки котлована, поэтому рациональнее всего не скупиться в этом вопросе и воспользоваться услугами спецтехники.

Закладка

В зависимости от факторов различают заглубленный и мелкозаглубленный фундамент

Основные факторы, которые влияют на глубину ленточного фундамента:

• характеристика грунта (тип, глубина замерзания);
• грунтовые воды;
• массивность здания.

В зависимости от факторов различают заглубленный и мелкозаглубленный фундамент.

Мелкозаглубленный

Для заложения этого вида ленточного фундамента подойдут непучинистые или слабопучинистые виды грунтов

Для заложения этого вида ленточного фундамента подойдут непучинистые или слабопучинистые виды грунтов (к примеру, песок). Небольшая глубина возможна благодаря свойствам почвы либо равномерному набуханию, что не повлияет на целостность строения.

Подходит для деревянных, кирпичных и пенобетонных построек. Главное условие заложения конструкции — отсутствие грунтовых вод на поверхности почвы. Если все соответствует требованиям, можно сэкономить время на вычислительных операциях и деньги. Все что нужно сделать, это удалить верхний слой грунта и копать до прочного слоя почвы.  Глубина 0.5-0.7 метра.

Заглубленный

Если возведение тяжеловесного здания будет проводиться на пучинистой почве,то наиболее подходящим вариантом станет заглубленный вид ленточного фундамента

Если возведение тяжеловесного здания будет проводиться на пучинистой почве (суглина, глина, супесь и т.д.), наиболее подходящим вариантом станет заглубленный вид ленточного фундамента.

• Перед проектированием проводят вычислительные операции, которые позволяют выявить глубину промерзания почвы и уровень грунтовых вод.
• Глубину промерзания можно определить с помощью специальных книг и таблиц. Грунтовые воды необходимо измерять самостоятельно. На определенной почве пробуриваем скважину три метра глубиной, помещаем внутрь трубу. На протяжении года производим наблюдения, чтобы выявить на какой уровень поднимаются грунтовые воды.
• Если воды не достигают глубины промерзания (расстояние в два метра), тогда для заложения основы следует копать траншею глубиной 3/4  от показателя промерзания  (от 0.7 метра).
• В случае если грунтовые воды поднимаются выше установленной отметки, тогда для заложения ленточного фундамента используют показатель промерзания почвы и добавляют еще 0.2-0.3 метра.
• Для отапливаемых зданий в проектировке ленточного фундамента не рассчитывают без показателя промерзания.

• Для неотапливаемых зданий показатель промерзания почвы нужно увеличивать на десять процентов от первоначального. В отапливаемых сооружениях значение уменьшают на 25%. Если здание обустроено подвалом измерения производят от начала его пола.
• Сухие и песчаные грунты предполагают заложение ленточного фундамента выше отметки промерзания почвы (подошва должна размещаться на уровне 0.5-0.6 метров от земли).

Считают, что основное здание и примыкающая пристройка имеют одинаковую основу. Но если строения разные по массивности и разница оказывающее давление на основание большая, когда копать траншею нужно разной глубины. Всю длину заложения оснащают уступами (высотой от 30 до 60 см), имеющие косы углы, которые соединяют все части конструкции.

Разработка ямы под фундамент ленточного типа

Строительство фундамента ленточного типа предполагает сооружение тела основания с помощью технологии монолитной заливки или методики блочной и кирпичной кладки.

Такие технологии предусматривают рытье заглубленной в землю траншеи, во внутреннюю часть которой вводят опалубку. Внешние габариты такого котлована-траншеи равны увеличенной на 0,3-0,4 метра длине и ширине самого дома. А ширина траншеи равняется ширине стен плюс полуметровый зазор на обустройство опалубки. Причем, с учетом того, что минимальная ширина ленты равна 400 миллиметрам, то минимальная ширина траншеи равняется одному метру.

К разработке ленточного котлована приступают после очерчивания этих габаритов на грунте строительной площадки. Причем, перед тем, как вырыть котлован для фундамента ленточного типа, с площадки снимают 20-30 сантиметровый слой плодородной почвы. Эта операция позволит немного выпрямить рельеф участка и избавляет строителей от проблем с богатой органикой почвой.

Саму траншею роют от самого высокого угла, заглубляясь в грунт по всему периметру. В процессе рытья используют либо ручной труд, либо тяжелую технику (экскаватор). Глубину котлована контролируют с помощью вех, погружаемых в угловые сопряжения траншей, образующих профиль фундамента.

Заглубленные ниже полуметра стенки котлована-траншеи необходимо обязательно укрепить щитами, удерживаемыми нижними (кольями) и верхними (поперечинами) распорками. После монтажа опалубки эти распорки можно снять.

Часть извлеченного грунта – желательно его песчаную составляющую – складируют на некотором отдалении от края траншеи (не ближе 5-7 метров). Она уйдет на обратную засыпку и дренаж. Но большую часть грунтовой массы, все же, придется утилизировать или потратить на ландшафтное обустройство.