Глубина заложения фундамента

Глубина заложения фундамента

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:

Виктор, 26 лет, Москва! «Добрый день, уважаемые специалисты. Я планирую заняться строительством двухэтажной дачи из сруба в Подмосковье. Работы сейчас на стадии проектирования. Я пытаюсь рассчитать все самостоятельно, но не обладая достаточным количеством опыта часто сталкиваюсь с необходимостью сторонней помощи. Так и в этот раз. Инженеры, подскажите пожалуйста, как рассчитать глубину заложения фундамента. В интернете много противоречивой информации — не знаю чему верить. Заранее спасибо.»

Мы решили развернуто ответить на вопрос клиента, и предлагаем ему целую информационную статью по данной тематике.

Оглавление:

• Что нужно учесть при вычислении глубины заложения фундамента
• Геологические условия на строительном участке
• Глубина промерзания почвы
• Конструктивные особенности возводимой постройки
• Глубина заложения фундамента СНИП
• Как и чем определить глубину заложения фундамента
• Определяем расчетную глубину промерзания почвы под конкретным зданием
• Определяем глубину заложения основания
• Ленточный фундамент глубина заложения
• Мелкозаглубленный фундамент глубина заложения

Определение глубины заложения фундамента — первоочередной этап проектирования всех видов железобетонных оснований.

Совет эксперта! Величина ГЗФ измеряется как расстояние между уровнем почвы на строительной площадке и отметкой нижней точки подошвы основания.

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: Классификация фундаментов согласно уровню заглубления

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;
• Глубины промерзания почвы.

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.

Совет эксперта! В качестве несущего слоя выступает прослойка грунта, величина расчетного сопротивления которой превышает 150 кПа.

• 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: Дренажная система для отвода грунтовых вод

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.

Совет эксперта! Сила пучения — это выталкивающее воздействие, оказываемое грунтом на расположенное в нем основание здания.

Рис. 1.3: Воздействие сил пучения на фундаменты разной глубины заложения

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.

Совет эксперта! Глубина заложения основания в пучинистой почве всегда должна быть большей глубины промерзания грунта — на фундамент, расположенный ниже ГПГ, не действуют силы вертикального пучения.

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: Ленточный фундамент подвального помещения и воздействие на него грунтовых вод

Совет эксперта! Ленточные фундаменты, если будет возводится подвальное помещение, заглубляются на 50 сантиметров ниже крайней точки его пола, столбчатые фундамента — ниже на 150 см.

Глубина заложения фундамента СНИП

Требования и правила по определению глубины заложения железобетонных фундаментов приведены в нормативном справочнике СНиП № 20201-83 «Фундаменты зданий и сооружений».

В пункте 2.25 данного документа приведены формулы и таблицы, с помощью которых на практике можно рассчитать глубину заложения ЖБ фундаментов. Для этого потребуются такие исходные данные:

• Тип почвы;
• Ежемесячная и среднегодовая температура в регионе;
• Технический проект постройки;
• Глубина размещения грунтовых вод.

Рис. Глубина заложения ленточного фундамента исходя из глубины промерзания

Как и чем определить глубину заложения фундамента

Основное влияние на ГЗФ оказывает глубина промерзания почвы, так что расчеты по выявлению ГЗФ требуют предварительного определения данной величины и сопоставления полученного результата с нормативной таблицей.

Рис. 1.5: Схема ленточного фундамента под дом из сруба

Для примера произведем расчет глубины заложения основания под дом из сруба, место строительства — Москва.

Рассчитываем нормативный показатель глубины промерзания почвы

Делается это по формуле:

Где d0 — коэффициент, величина которого отличается для разных видов почвы:

• Глинистый и суглинистый грунт — 0,23;
• Супесь, мелкий песчаный грунт — 0,28;
• Средняя и крупная песчаная почва — 0,30;
• Скальной грунт — 0,34;

√Mt — это квадратный корень всех минусовых месячных температур в регионе за один календарный год. Узнать среднемесячные температуры в конкретных регионах России можно в приложении 5.1 к СниП №23-01-99 «Строительная климатология».

Для Москвы среднемесячные температуры будут следующими:

На основании таблицы определяем √Mt (суммируем только минусовые температуры): √5,6+1,1+1,3+7,1+7,8 = 4,78.

Теперь мы можем рассчитать основную формулу нормативного промерзания:

Коэффициент 0,23 взяли для глинистой почвы и суглинка, которые преобладают в столице России.

Определяем расчетную глубину промерзания почвы под конкретным зданием

Расчетная ГПП, на основании которой будет определятся глубина заложения фундамента, высчитывается по формуле:

В которой, Dfn — уже рассчитанная нами величина нормативного промерзания, а Kh — коэффициент, который отличается для отапливаемых и неотапливаемых зданий.

Для неотапливаемых помещений, если они расположены в регионах с плюсовой среднегодовой температурой (в Москве — +5,4) он всегда равен 1.1.

Коэффициент Kh для отапливаемых помещений вы можете узнать из нижеприведенной таблицы.

Таблица 1.2: Коэффициенты Kh при разных температурах внутри помещения

Теперь мы можем определить расчетную глубину промерзания почвы в Москве под разными сооружениями:

• Отапливаемая постройка с неотапливаемым подвалом: Df = 1×1.1 = 1.1 м;
• Отапливаемая постройка с утепленным цоколем, без подвала: Df = 0.7×1.1 = 0.8 м;
• Неотапливаемая постройка, без подавала: Df = 1.1×1.1 = 1.21 м.

Определяем глубину заложения основания

Пользуясь данными таблицы соотношения уровня грунтовых вод и ГПГ мы можем определить оптимальную глубину заложения ЖБ основания, которая позволит свести к минимуму воздействующие на фундамент в холодное время года силы пучения.

Таблица 1.2: Глубина заложения фундамента в разных условиях

Совет эксперта! Точную глубину грунтовых вод и показатель текучести почвы можно узнать только в результате геологических изысканий на строительном участке. Если у вас нет возможности провести такие работы, рекомендуется брать глубину фундамента с запасом — «не менее величины Df».

Ленточный фундамент глубина заложения

В зависимости от глубины заложения классифицируют два вида ленточных фундаментов — глубокого и мелкого заложения.

Ленточный фундамент глубокого заложения обустраивается на склонной к морозному пучению почве, из-за выталкивающих нагрузок которой любой другой фундамент бы деформировался. На таком фундаменте могут возводится тяжелые кирпичные дома, здания из сруба либо многоэтажные газобетонные постройки.

Рис. 1.6: Ленточный фундамент глубокого заложения с цокольным этажом

Совет эксперта! Нижняя точка опорной подошвы фундаментов глубокого заложения всегда размещается на 20-25 сантиметров ниже глубины промерзания грунта.

Существует два вида сил пучения:

• Вертикальные — наиболее мощные воздействия, которые исходят от слоев почвы, расположенных под опорной подошвой фундамента;
• Касательное — выталкивающие воздействия, оказываемые в результате трения расширяющейся почвы и боковых стенок основания.

Благодаря такому размещению опорная подошва, расположенная в непромерзающем грунте, не подвергается вертикальным выталкивающим силам пучения. Остаются лишь касательные воздействия, которые нивелируются давлением, оказываемым на основание массой постройки, и никакого серьезного вреда не приносят.

Рис. 1.7: Схема ленточного фундамента глубокого заложения

Наибольшая экономически обоснованная глубина размещения в грунте ленточных оснований — два с половиной метра. При необходимости превышения этой глубины рационально отказаться от ленточного фундамента и отдать предпочтение основаниям из забивных либо буронабивных свай.

Мелкозаглубленный фундамент глубина заложения

Мелкозаглубленное основание — подвид ленточного фундамента, при обустройстве которого не учитывается величина ГПГ.

Такой фундамент применяется для возведения легких домов из дерева, каркасных панелей, пенобетона либо небольших кирпичных зданий на непучинистой почве с низким уровнем расположения грунтовых вод.

Рис. 1.8: Схема мелкозаглубленного ленточного фундамента

Мелкозаглубленное ленточное основание противопоказано строить на:

• торфяных и иловых грунтах;
• неоднородной почве;
• на любых видах сильнопучинистой почвы;
• на подтапливаемой местности.

Совет эксперта! Минимально допустимой глубиной заложения мелкозаглубленного ленточного основания принято считать 50 сантиметров.

В регионах со скальным грунтом, где делать углубления в почве экономически не выгодно, такое основание может размещаться прямо на поверхности грунта.

Рис. 1.9: Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Для глинистой и суглинистой почвы оптимальная глубина заложения мелкозаглубленного основания составляет 80-90 сантиметров.

При строительных работах в условиях низкоплотного верхнего слоя почвы, мелкозаглубленный фундамент нужно заглублять до уровня пластов плотного грунта со стабильными несущими характеристиками.

Наши услуги

Компания «Богатырь» занимается забивкой свай и лидерным бурением. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Определение глубины заложения фундамента самостоятельно

Глубина заложения фундамента – это отметка, на которой находится его нижняя опорная плоскость относительно нулевого уровня грунта на стройплощадке. Это расчётная величина, значение которой зависит как от вида самого фундамента, так и от веса и конструкции дома, от климатических и геологических условий на участке строительства. Все эти факторы обязательно учитываются при проектировании, а расчёты должны выполнять опытные специалисты, особенно если речь идёт о крупных зданиях с высокими требованиями к их надёжности. Для возведения небольшого дома или хозяйственной постройки эту величину можно вычислить самостоятельно.

Расчёт по геологическим и климатическим данным

На какую глубину опустить фундамент, зависит в первую очередь от особенностей грунта и его поведения при подъёме грунтовых вод и зимнем промерзании. А это связано с климатическими показателями в регионе строительства, поэтому все эти факторы нужно учитывать в связке друг с другом.

Тип грунта

По правилам перед тем как рассчитать глубину фундамента, следует провести геолого-геодезические изыскания и определить тип грунта на участке застройки. На практике часто поступают проще, и получают уже готовые данные в местном архитектурном бюро или расспрашивают хозяев соседних участков, уже построивших на них дома.

Плотные грунты, которые необходимо изучить, находятся под слоем плодородной почвы, не способной быть надёжной основой для фундамента.

• Глины и суглинки.

Такие грунты хорошо удерживают в себе воду, которая при замерзании расширяется и приводит к их неравномерному вспучиванию и выталкиванию фундамента вверх. Это всегда происходит при высоком стоянии грунтовых вод, которое может колебаться в зависимости от количества осадков. Поэтому подошва фундамента должна быть ниже этой отметки. Но даже если регион считается засушливым, а грунтовые воды залегают глубоко, основание на глинистых грунтах заглубляют не менее чем на 0,75-0,8 м.

• Пески и супеси.

Такие грунты, сложенные из частиц средней и крупной фракции, легко пропускают сквозь себя воду, не удерживая её и не вспучиваясь. Поэтому они служат надёжным основанием для фундамента, который при отсутствии большой нагрузки на него достаточно заглубить всего на полметра.

Если же грунт мелкопесчаный, пылеватый, при насыщении влагой он теряет устойчивость и «плывёт». Фундаменты в нем всегда заглубляют ниже отметки промерзания, величина которой зависит от климатических особенностей региона.

• Крупнообломочные грунты.

Крупнообломочный или хрящеватый грунт большей частью состоит из каменистых частиц (щебневых, галечниковых, гравийных). Они препятствуют его размыванию и вспучиванию из-за сжатия мёрзлой водой, что позволяет сильно не заглублять фундамент даже при высоком стоянии подземных вод.

• Скалистые грунты.

Сложенное из прочных горных пород, такое основание является самым надёжным, так как оно не вспучивается, не проседает и не размывается. Строя загородный дом на таком грунте, не придётся думать, как определить глубину заложения фундамента – его можно ставить без заглубления, лишь удалив с участка рыхлый плодородный слой земли и выровняв его.

Отметка грунтовых вод

Глубину нахождения подземных вод всегда учитывают при строительстве домов на глинистой или песчаной пылеватой почве, особенно если их уровень находится близко к поверхности. Не брать её в расчёт можно только в том случае, если отметка их залегания расположена ниже того уровня, до которого грунт промерзает зимой, на 2 и более метров.

Если же водный горизонт находится выше, то фундамент на пучинистых грунтах необходимо заглублять ниже отметки их промерзания.

Уровень промерзания

Как уже ясно из сказанного, грунт, промерзающий в зимние месяцы, ведёт себя по-разному в зависимости от того, насколько он насыщен водой и способен удерживать её в себе. Супеси, глины, суглинки и мелкопесчаные грунты относятся к водонасыщаемым, они выталкивают фундамент, если его подошва находится в промерзающем слое. Поэтому на таких грунтах её закладывают ниже этого уровня.

Перед тем как рассчитать глубину заложения фундамента, необходимо узнать глубину промерзания почвы. Она зависит от географического положения точки строительства. Для её определения используют специально составленные изотермические карты, изолинии на которых проведены через крупные города.

Чтобы определить этот параметр точнее и скоррелировать с типом грунта, применяют эмпирическую формулу:

D – искомая глубина промерзания;

d – коэффициент корреляции по типу грунта;

Mt – модуль суммы месячных отрицательных температур за год.

Для справки! Значения зимних температур за последние 5-10 лет можно узнать в местном метеобюро и выбрать самый холодный год. Найти их можно и в интернете, введя в поиск запрос по ближайшему городу.

Значения коэффициента d:

• для хрящеватых обломочных грунтов – 0,34;
• для крупнопесчаных и среднепесчаных – 0,3;
• для пылеватых – 0,28;
• для глин и суглинков – 0,23.

Приведём пример расчёта для дома, возводимого на мелкопесчаном грунте в Московской области. Из открытых источников узнаем, что в этом регионе отрицательная температура держится 4 месяца со средними показателями по каждому – 3,3; – 7,8; – 9,1 и – 9,8 градусов.

Сумма температур составляет 30, а коэффициент по типу грунта 0,28. Подставляем эти значения в формулу:

D = 0,28 х √30 = 1,53 м

Значит, глубина промерзания почвы в данной местности – 153 см, что почти совпадает с проходящей по ней изолинией на карте – 160 см.

Расчёт с учётом конструкции и эксплуатационных особенностей здания

Под постройками земля может промерзать больше или меньше, чем на открытых участках. Это зависит от того, отапливаются ли они в холодный период, имеют ли подвальные помещения, утеплённые перекрытия и отмостку.

Под домами сезонного использования без системы отопления грунт может промерзать на большую глубину, не имея защитного снегового покрова. Поэтому для её определения применяют повышающий коэффициент 1,1, на который умножают нормативное значение. В нашем примере она будет равна 1,53 х 1,1 = 1,68 м.

Зная, что такое глубина заложения фундамента, прибавляем к этому значению 0,1…0,2 м, и получаем искомую отметку.

Для отапливаемых зданий круглогодичного проживания применяют понижающий коэффициент, так как тепло внутри здания передаётся перекрытиям, стенам фундамента и грунту под ними, что не даёт ему промерзать на большую глубину.

Если вы строите дом с техническим полуподвалом, в котором зимой будет поддерживаться температура не менее 15 градусов, то нормативную глубину промерзания следует умножить на 0,5: 1,53 х 0,5 = 0,77 м. Это и будет минимальная глубина, на которой необходимо ставить фундамент.

Обратите внимание! Заглубление основания дома на любом грунте, кроме скалистого, не может быть меньше полуметра.

Глубина заложения в зависимости от типа фундамента

Если глубина заложения фундамента – это расстояние от его подошвы до горизонтальной отметки уровня земли, то нужно понимать, что считать подошвой. И какую отметку считать нулевой, если участок расположен на склоне. Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо разобраться в типах фундаментных конструкций и целесообразности их применения для разных грунтов.

Конструкции фундаментов

Жилые дома возводят на ленточном, плитном или свайном фундаменте, выбирая оптимальный вариант с учётом нагрузки на основание, типа грунта, уклона участка застройки и других данных.

• Монолитный или сборный железобетонный ленточный фундамент – самый распространённый тип основания для ненасыщенных влагой и слабопучинистых грунтов. Обладает хорошей несущей способностью, подходит для зданий из кирпича и блоков.
• Монолитная железобетонная плита – самый надёжный фундамент для тяжёлых зданий, возводимых на участках с пучинистыми грунтами. Плита равномерно распределяет нагрузку на слабое грунтовое основание, а при его подвижках «плавает» вместе с домом.
• Свайный фундамент годится для любых грунтов, кроме скальных: длинные стальные или железобетонные опоры можно опустить на любую глубину, пронзив насквозь и водоносный слой, и промерзающий грунт, чтобы добраться до твёрдого и неподвижного пласта. Но ставить на него можно только сравнительно лёгкие дома – деревянные, каркасные, из ячеистых блоков.

В некоторых случаях для усиления конструкции используют комбинирование ленточного или плитного фундамента со свайным.

Форма подошвы у всех этих оснований разная, соответственно отличается и её площадь, и её взаимодействие с грунтом.

Хуже всего противостоит морозному пучению ленточный фундамент, имеющий большую длину и небольшую суммарную площадь. Давление грунта действует на него неравномерно, вызывая разрушения. Именно поэтому нужно знать, как посчитать глубину заложения фундамента в виде ленты, чтобы её подошва оказалась ниже уровня промерзания.

Плита имеет большую площадь и воспринимает давление грунта на себя более равномерно, к тому же оно уравновешивается такой же равномерно распределённой нагрузкой от здания. Поэтому её не заглубляют до уровня промерзания даже на пучинистых грунтах.

Опоры свайного фундамента объединены друг с другом монолитной железобетонной лентой или стальным ростверком. Его подошва точечная – это «пятки» свай, которые всегда находятся в плотных слоях грунта ниже уровня его промерзания. Такая конструкция позволяет строить дома на участках с большим уклоном без планировки грунта, что необходимо при устройстве плитного или ленточного основания.

Фундаменты мелкого и глубокого заложения

При строительстве частных домов малой этажности на расчётную глубину ниже уровня промерзания грунта фундаменты закладывают только в тех случаях, когда:

• в проекте предусмотрен подвал или цокольный этаж;
• дом имеет большие размеры и внушительный вес;
• рядом находятся крупные здания, мощные фундаменты которых могут изменить свойства грунта;
• участок строительства находится в сейсмоопасной зоне.

Если вы строите дом, имея в исходных данных хотя бы один из перечисленных факторов, не стоит самостоятельно решать, как найти глубину заложения фундамента – этим должны заниматься специалисты.

Заглубление ленточного и тем более плитного фундамента на большую глубину нецелесообразно, так как связано с огромными финансовыми затратами. В частном домостроении правильнее использовать свайные или мелкозаглубленные основания.

Для предотвращения деформации такого фундамента предпринимают специальные меры, устраняющие пучение грунта под домом.

• Утепление стен фундамента во избежание проникновения холода под дом, для чего бетон заливают в несъёмную опалубку из экструдированного пенополистирола.
• Утепление грунта под отмосткой, защищающее его от промерзания по всему периметру.
• Устройство дренажных систем для отвода грунтовой воды и осадков от фундамента.

Глубину заложения фундамента нельзя назначить произвольно. Величина его заглубления в грунт зависит от множества факторов в совокупности. В первую очередь это тип грунта и его способность нести расчётную нагрузку. Эта способность может меняться в зависимости от насыщения грунтовыми водами и промерзания в зимний период. Также на глубину заложения влияют вес, конструктивные и эксплуатационные особенности дома. Но закладывать фундамент на расчётную глубину не всегда целесообразно. Часто более надёжным и экономически выгодным решением становится мелкозаглублённое основание. Однако решать это должны специалисты.

Как выполнить расчет глубины заложения фундамента с учетом различных факторов

От правильности расчёта фундамента зависит целостность всего строения. Высота подземной части фундамента объясняется природными характеристиками грунта.

Весь расчёт строится с учётом таких критериев, как промерзание почвы, уровня грунтовых вод, конструктивных особенностей постройки, рельефа местности и других факторов, рассмотренных в этой статье.

Факторы, влияющие на вычисления

По мнению большинства людей далёких от строительства величина фундамента в глубину напрямую зависит от веса от здания. Но это не единственный показатель. Глубину заложения фундамента (ГЗФ) рассчитывают, опираясь на месте строительства на такие факторы, как:

• гидрогеологические условия;
• промерзание почвы;
• конструктивные особенности объекта строительства;
• рельеф местности.

Гидрогеологические условия

Практически все строительные участки покрыты растительным слоем почвы. Эту землю, пронизанную корнями растений и биологическими включениями, обязательно удаляют. Под ней уходят вниз пласты грунта, которые обладают разными характеристиками. Знать их необходимо застройщику.

Каждый вид обладает своим удельным сопротивлением и влажностью. Для устойчивого положения дома важно, чтобы подошва фундамента опиралась на несущий пласт грунта.

Также в почве на определённой отметке протекают грунтовые воды. Определение уровня вод имеет решающее значение при определении ГЗФ.

Под фундаментом может вымываться грунт, это может привести к его неравномерной осадке со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями.

Повышенный уровень влажности создаёт условия для развития плесневых и грибковых колоний, которые могут разрушить массив основания здания из любого материала.

Важно! Основание ни в коем случае не должно оказаться в зоне грунтовых вод. Если обойти это явление не удаётся с минимальными затратами, то воду отводят от фундамента. Для этого устраивают дренажную систему вокруг дома.

Промерзание почвы

Практически вся территория РФ подвержена воздействию зимних отрицательных температур, за исключением южных регионов. В основе пагубного воздействия данного фактора на фундамент лежит такое физическое явление, как превращения воды в лёд.

Влага в грунте, кристаллизуясь при температуре ниже 0 0 С, резко расширяется в объёме, превращаясь в льдинки. Возникают силы пучения, мощность которых огромна. Под их воздействием могут деформироваться массивные железобетонные конструкции, не говоря об основаниях из других материалов. Необходимо рассчитывать ГЗФ таким образом, чтобы основание проходило сквозь промёрзшую почву.

Строители проблему промерзшего грунта решают двумя путями:

• Первый — это размещение подошвы основания здания ниже зоны промерзания грунта.
• Во втором случае фундамент утепляют. В основном к такому дорогостоящему способу прибегают в районах с особо низкими температурами в зимний период года или в регионах, расположенных в зоне Крайнего Севера.

Конструктивные особенности объекта строительства

К конструктивным особенностям строительных объектов относят наличие у зданий подвальных, полуподвальных помещений. Цокольный этаж тоже может стать причиной дополнительного углубления подошвы фундамента. В этих случаях стены подвалов и полуподвалов являются одновременно фундаментом.

Несмотря на небольшую расчётную подземную высоту опор, её увеличивают до такой величины, которая обеспечивает комфортное пребывание людей в этих помещениях с высотой потолков от 2,7 до 3 метров.

Рельеф местности

Строительный участок с уклоном в нескольких или одном направлении порождает такую ситуацию, когда в разных местах плана здания приходится возводить основание различной высоты. Это связано с тем, что ростверк сохраняет горизонтальность за счёт изменения ГЗФ вдоль уклона местности. Это во многом зависит от структуры грунтового основания, которое может обладать высокой несущей способностью или наоборот быть оползневым.

В этих условиях возводят основания в виде нескольких замкнутых контуров монолитных лент или монолитных плит на разных высотах. Популярны на косогорах столбчатые опоры, свайные основания и винтовые сваи. Они легко преодолевают глубину промерзания почвы, не достигая уровня грунтовых вод.

Как определяется по СНиП?

Вся территория Российской Федерация покрыта сетью результатов инженерно-геологических изысканий. Собранные данные характеристик грунтов в своё время были систематизированы и занесены в нормативную документацию федерального значения.

Внимание! Содержание нормативных документов не становятся догмой. Таблицы, схемы, карты и планы постоянно обновляются выпуском дополнений или переутверждённых СНиПов. На сегодня руководствуются СП 22.13330, ГОСТ 5180-2015 и др.

Помимо этого, берут на вооружение нормативные подзаконные акты местных управлений строительства и архитектуры. То есть, можно справочным методом определить глубины несущего пласта грунта и промерзания почвы, а также узнать уровень грунтовых вод по месту строительства, что необходимо для расчёта ГЗФ.

Как рассчитать самостоятельно для дома?

При наличии минимального опыта в проектировании строительных объектов вполне реально сделать расчёт глубины фундамента самостоятельно. Когда уже есть предварительная схема проекта самого дома, приступают к расчёту ГЗФ, учитывая ряд показателей.

Нагрузка на грунт

Чтобы рассчитать нагрузку на грунт от веса всего здания, определяют вес всех строительных конструкций, принимая во внимание всё то, что будет находиться внутри дома — от мебели, отопительных, водопроводных, канализационных и электротехнических коммуникаций и оборудования, снеговой нагрузки до максимального количества людей. Также ориентировочно определяют вес будущих фундаментных конструкций.

Удельное сопротивление почвы

Как было уже сказано выше, удельное сопротивление несущего слоя пласта почвы и его глубину залегания определяют справочным путём, взяв копию вертикальной съёмки в местном управлении архитектуры или обращаются к соответствующим СП и СНиПам.

Если нужно определить удельное сопротивление почвы с особой точностью, то применяют опытно-лабораторный способ.

Добытые бурением на стройучастке образцы грунта передают в строительную лабораторию. Там кубики проб почвы подвергают нагрузкам до полного разрушения. Пиковое давление и будет величиной удельного сопротивления грунта.

Опорная площадь

Сопоставляя две величины – удельное сопротивление грунта и удельную нагрузку от веса здания находят оптимальную площадь опоры. Главное условие состоит в том, чтобы значение первой величины было больше второго параметра.

Тип основания

В зависимости от требуемой площади опоры и других условий выбирают вид фундаментного основания:

• Ленточный. Фундамент представляет собой сплошной опорный массив из монолитного или сборного железобетона, также в виде кладки из бутового или природного камня. Основание выглядит, как лента, возведённая по периметру несущих стен. Ленты бывают мелкого и глубокого заложения:
  1. Мелкозаглублённые фундаменты устраивают на прочных грунтах с глубиной промерзания почвы не более 300 мм.
  2. Подошвы глубоко заглублённых оснований не должны доходить до уровня грунтовых вод 1,5 м.
• Столбчатый. Отдельно стоящие опоры в виде столбов могут быть различной расчётной длины в зависимости от перепада высот несущих пластов почвы в разных местах стройучастка. Оптимальную глубину заложения подошвы всех столбов принимают одинаковой по максимальному расчётному размеру. Такой подход упрощает возведение и сокращает сроки строительства фундаментного основания дома.
• Сваи. Сваи могут быть в виде металлических или железобетонных опор, забиваемых в грунт копром. С их помощью прошивают слабые слои почвы и погружают их концы в несущий пласт минимум на 300 мм. Таким же образом ввинчивают в грунт винтовые опоры.
• Плитный. Такая конструкция решает проблему возведения основания для дома на исключительно слабых почвах таких, как торфяники, болотистые грунты и т.п. Большая площадь опоры сводит к минимуму удельную нагрузку от здания. Глубина заложения практически равна толщине, снятого плодородного слоя земли.

На заметку. Выбрав тип основания, можно точно рассчитать оптимальную опорную площадь. Впоследствии, сделав расчёт ГЗФ, можно оценить экономическую целесообразность возведения выбранного вида и поменять на другой тип опорной конструкции.

Расчётная формула

Глубину промерзания Нмёрз определяют по таблице СНиП. Если с этим возникают затруднения, то параметр можно определить, просто выкопав яму зимой на стройучастке.

Справочная таблица СНиП.

Глубину промерзания узнают из вертикальной съёмки. Необходимо знать, что отапливаемый дом прогревает землю под собой. За счёт этого глубина промерзания уменьшается на 20%. Исходя из этого, фактическая величина будет равна:

Нфакт = Нмёрз(1 – 0,2) = 0,8 Нмёрз

Уровень грунтовых вод

Близость грунтовых вод к поверхности земли лучше всего узнать в архиве местного управления градостроительства и архитектуры. Также этот параметр определяют опытным бурением скважины. Самый лучший способ состоит в том, чтобы во время весенней распутицы заглянуть в соседний колодец. Расстояние до поверхности воды будет оптимальным параметром, который нужно учитывать при расчёте ГЗФ.

Оптимальное заглубление

Чтобы была бы более понятна методика расчёта, надо рассмотреть это на конкретном примере. Допустим, что нужно определить ГЗФ на стройучастке, где сначала нужно узнать все вышеперечисленные исходные данные:

• Глубина промерзания почвы. По таблице СНиП почва на стройучастке промерзает на 2 м в глубину.
• Уровень грунтовых вод. Величину этого параметра берут из вертикальной съёмки или замеряют в колодце. Он равен 3,4 м.
• Тип фундамента. Был выбран столбчатый тип основания.
• Рельеф местности — косогор.
• Перепад глубины пролегания несущего слоя грунта – 2 м. Данные вертикальной съёмки.

Принимая во внимание первые два фактора оптимальную глубину заложения фундамента, определяют, как среднее между 2 и 3,4 м = 2,7 м. Учитывая рельеф местности, в высшей точке участка длина столбов будет равна 2,7 м, а внизу – 4,7 м.

Полезное видео

Из видео узнаете, как сделать расчет глубины заложения фундамента:

Заключение

Правильный расчёт ГЗФ является залогом надёжности и долговечности основания зданий и сооружений. Без опыта не стоит этим заниматься самостоятельно. В сети много фирм, которые к вопросу проектирования и возведения фундаментов подходят профессионально. Они помогут правильно произвести все расчёты, в том числе и ГЗФ.

Источник https://kommtex.ru/glubina-zalozheniya-fundamenta.html

Источник https://samstroy.com/99649-2/

Источник https://stroim-domik.org/stroitelstvo/fundament/glubina-zalozheniya/kak-opredelit