- Ленточный фундамент: глубина заложения, таблицы и расчет
- Факторы, влияющие на глубину заложения ленточных фундаментов
- Незаглубленный ленточный фундамент
- Расчет глубины заложения ленточных мелкозаглубленных фундаментов
- Таблица №1: Глубина заложения ленточного мелкозаглубленного фундамента (минимальная), в зависимости от типа и глубины промерзания грунта
- Таблица №2: Глубина промерзания грунта в некоторых регионах
- Зависимость глубины заложения ленточного фундамента от уровня грунтовых вод (УГВ)
- Уровень грунтовых вод ниже глубины промерзания грунта
- Уровень грунтовых вод выше глубины промерзания грунта
- Заглубленный ленточный фундамент
- Как уменьшить глубину заложения ленточного фундамента
- Уменьшение глубины промерзания грунта
- Отвод грунтовых вод от ленточного фундамента
- Песчаная или песчано-гравийная подушка под фундаментом
- Как делать фундамент для одноэтажного дома
- На чём основан выбор фундамента для дома из газобетона
- Простейшие способы изучения грунта
- Выбор типа фундамента
- По степени пучинистости
- Вид фундамента, его глубина и высота на глубоко промерзающих и слабонесущих грунтах
- Как сделать фундамент для одноэтажного дома
- Ленточные фундаменты
- Столбчато-свайные фундаменты
- Процесс постройки
- Монолитные плиты
Ленточный фундамент: глубина заложения, таблицы и расчет
Ленточный фундамент – один из самых надежных и долговечных фундаментов в частном строительстве. Это обусловлено тем, что монолитная железобетонная лента способна выдерживать колоссальные нагрузки. Но, к сожалению, не все знают, что надежность такого фундамента во многом зависит от его глубины заложения в грунт.
Содержание статьи:
Несмотря на то, что глубина устройства ленточного фундамента не является единственным показателем надежности и долговечности, она играет огромную роль в целостности всего дома в процессе его эксплуатации. Железобетонная лента любых размеров и марки бетона может со временем лопнуть, если она будет неправильно размещена в грунте, не учитывая его особенности.
Для того, чтобы не запутаться во всех типах фундаментов и грунтах, попробуем разобраться во всем по порядку. Сначала разберем типы монолитных лент, а затем конкретно для каждого типа ленточного фундамента определимся с глубиной заложения.
Факторы, влияющие на глубину заложения ленточных фундаментов
Наверное, стоит начать с того, что сами ленточные фундаменты делятся на три основных типа:
- Незаглубленные
- Мелкозаглубленные
- Заглубленные
Каждый из этих типов закладывается на определенную глубину, которая зависит от нескольких основных факторов:
- Глубина промерзания грунта
- Тип грунта
- Уровень грунтовых вод
Стоит отметить, что глубина заложения ленточного фундамента — это расстояние от поверхности грунта до подошвы фундамента, а не та глубина, на которую копается траншея. В траншее, помимо фундамента может присутствовать подушка.
Теперь давайте разберемся, как эти факторы влияют на каждый тип ленточного фундамента в отдельности.
Незаглубленный ленточный фундамент
Незаглубленный ленточный фундамент применяется в строительстве частных домов крайне редко, потому что он является очень слабой опорой для будущего строения. Как правило, он весь располагается поверх грунта, а внутри находится только лишь песчаная, либо песчано-гравийная подушка.
Много писать о незаглубленном ленточном фундаменте я не буду, тем более ему уже была посвящена целая статья ранее. Да и вообще, само понятие глубины заложения у такого фундамента отсутствует.
Расчет глубины заложения ленточных мелкозаглубленных фундаментов
Это самый капризный, в плане глубины заложения фундамент. Во-первых, он не так надежен, как заглубленный, ну а во-вторых – для того, чтобы такой ленточный фундамент выдержал нагрузку строения, а также сдерживал все силы пучения, передаваемые от грунта, к его расчету необходимо подойти с особой ответственностью.
Как залить мелкозаглубленный ленточный фундамент я уже подробно описывал в одной из предыдущих статей. Поэтому в подробности вникать не будем.
Такой ленточный фундамент закладывается на глубину, которая значительно выше глубины промерзания почвы, поэтому и называется мелкозаглубленный. На него, в отличие от заглубленного, могут в значительной степени действовать силы пучения грунта.
Так же, немаловажным отличием мелкозаглубленных фундаментов является то, что его необходимо делать монолитным не только ниже уровня грунта, но и сразу, выставив опалубку, залить надземную часть фундамента – цоколь. Это в значительной степени усилит весь ленточный фундамент.
Глубина заложения мелкозаглубленного фундамента напрямую зависит от всех трех факторов, описанных выше. Для того, чтобы не запутаться, давайте рассмотрим таблицу.
Таблица №1: Глубина заложения ленточного мелкозаглубленного фундамента (минимальная), в зависимости от типа и глубины промерзания грунта
Глубина промерзания грунта, м | Глубина заложения фундамента, м | ||||||||||||||||||
Грунт слабопучинистый | Грунт непучинистый, твердые породы | ||||||||||||||||||
более 2,5 | — | 1,5 | |||||||||||||||||
1,5 — 2,5 | 3,0 и более | 1,0 | |||||||||||||||||
1,0 — 1,5 | 2,0 — 3,0 | 0,8 | |||||||||||||||||
менее 1,0 | менее 2,0 | 0,5 | |||||||||||||||||
Вид фундамента по типу грунта | |||
Пески | Глины | Супеси и суглинки | Хрящеватые |
Ленточный, на глубину не меньше 50 см (монолитный, сборно-монолитный). | Ленточный, на глубину промерзания (монолитный, бутобетонный). | Ленточный, на глубину промерзания (монолитный, бутобетонный). | Ленточный, на глубину не меньше 50 см (монолитный, бутобетонный, сборно-монолитный). |
Сваи — подходят для всех случаев, в том числе на неровном рельефе. | |||
Плитные фундаменты подходят для подвижных, пучинистых и просадочных грунтов. |
По степени пучинистости
На выбор типа фундамента влияет не только вид грунта, но и степень его пучинистости. Определяет её показатель Z, выражающийся в виде разницы между расстоянием от поверхности грунта до отметки воды (можно определить по замеру на вставляемой в лунку рейке) и расчётной глубиной промерзания грунта (для отапливаемых зданий она принимается 1,2 м). Например: Z = 2,6-1,2 = 1,4.
Непучинистым считается грунт, у которого показатель Z превышает такие цифры:
- мелкие пески – больше 0,75;
- пылеватые пески – больше 1;
- супеси – больше 1,5;
- суглинки – больше 2,5;
- глины – больше 3.
Только при таких показателях под газобетонный дом можно предусматривать ленты с относительно небольшим заглублением 50 см. В любом регионе страны это расстояние получается выше границ промерзания грунта.
Сильнопучинистыми являются грунты, у которых показатель Z меньше таких значений:
- пески – меньше 0,5;
- супеси – меньше 0,75;
- суглинки – меньше 1;
- глины – меньше 1,5.
Грунты с промежуточными значениями относят к средне- и слабопучинистым. Показатель Z может получиться и отрицательным – когда уровень грунтовой воды поднимается выше расчётной границы промерзания. Такие условия для строителсьтва неблагоприятны, и подойдут для них только два вида фундамента: сваи и плавающая (поверхностная) плита.
Вид фундамента, его глубина и высота на глубоко промерзающих и слабонесущих грунтах
Если вы смогли самостоятельно определить тип грунта и степень его пучинистости, то и с подбором типа фундамента проблем не возникнет. Но следует помнить и о границах промерзания грунтов, ведь на большей части российских территорий превышают 2,5 м.
- Даже если тип почвы без труда определён визуально (тот же суглинок, или песок), из-за наличия частиц льда, которые при оттаивании разжижают грунт, он будет вести себя совсем по-другому: уменьшаться в объёме и проседать.
- В таких грунтах глубина заложения подошвы фундамента всегда должна быть ниже отметки УПГ. Если это будет лента, стоимость её получится заоблачной, в условиях вечномёрзлых грунтов это самый нецелесообразный с точки зрения бюджета вариант.
- Именно поэтому в северных регионах строят преимущественно на бетонных забивных сваях. Причём цокольную часть часто никак не заделывают и не утепляют с таким расчётом, чтобы грунт не оттаивал летом. В мёрзлом состоянии он сохраняет максимальную прочность, и вообще не подвержен деформациям.
- Если не заглубляться ниже УПГ, то лучше тогда отдать предпочтение поверхностному фундаменту, а это может быть только плита. Малоэтажные здания в таких условиях могут строиться на утеплённом сплошном основании, сооружаемом по технологии УШП. Такая плита имеет направленные в грунт рёбра жёсткости, между которыми и по периметру которых установлены листы пенополистирола.
При заливке горизонтальной части плиты, в неё закладывается система напольного отопления, что позволяет минимизировать теплопотери через фундамент, которые в любом другом случае составляют не менее 20% от всех теплопотерь здания.
- Существует несколько видов проблемных грунтов, с которыми даже и без глубокого промерзания сложно иметь дело. К таковым относятся почти все виды известняков, которые хоть и стабильны в сухом виде, но при увлажнении разжижаются и утрачивают прочность.
- Соответственно, близкое присутствие грунтовых вод, способных размыть грунт до образования воронки, не просто проблемно, но и опасно. Для строительства дома на известняках следует выбирать только сваи, которые, пройдя сквозь проблемный пласт, могут зацепиться за прочный грунт.
- Ещё одним вариантом с неустойчивой структурой являются лёссы – рыхлые породы, содержащие до половины от общего объёма пылеватых частиц песка, глины или того же известняка. Структура у них макропористая, с высоким содержанием карбоната кальция.
- В естественном состоянии лёссовый грунт довольно прочен, но при замачивании теряет структурные связи и может даже перейти в состояние плывуна. Результат всё тот же – потеря прочности. Если у вас на участке именно такой грунт, обращайте особое внимание на УГВ, и тоже отдавайте предпочтение сваям.
- Определённую сложность представляет и строительство на органоминеральных грунтах, к категории которых относят сапропели, илы, торфы и содержащие его глины и пески. Это самый нестабильный из всех прочих вариантов грунт, который сильно сжимается и проседает даже в сухом состоянии — что уж говорить о водонасыщенном.
- Такие грунты обычно залегают близко к поверхности земли на небольшую толщину. Опирать на них фундаменты нельзя, поэтому, если закладывается лента или плита, нестабильный слой грунта под ними убирается до прочного слоя и заменяется насыпной песчано-гравийной или глино-щебневой подушкой.
Если толщина лёссового слоя довольно большая и делает такую замену экономически невыгодной, проектируют фундаментную ленту мелкого заложения, опирающуюся на грунтовые (грунтоцементные) сваи. Их глубина в среднем составляет 2,5 м. Высота фундамента над землёй определяется высотой снежного покрова или рельефа участка, и для каждого дома может быть индивидуальной.
Как сделать фундамент для одноэтажного дома
В общих чертах мы обозначили наиболее важные критерии выбора конструкционного варианта фундамента. Теперь поговорим о технологических особенностях их строительства.
Ленточные фундаменты
Название «ленточный» фундамент получил из-за конфигурации в плане, напоминающей замкнутую по контуру извивающуюся ленту. А учитывая, что в вертикальном разрезе она имеет прямоугольное или Т-образное сечение, конструкция представляет собой высокую балку в виде заложенной в грунт стены.
В большинстве случаев такой фундамент вполне подходит для одноэтажного дома из пеноблоков или газоблоков, к тому же при небольшой глубине заложения (50-60 см) он является и самым экономичным. Рассмотрим основные этапы изготовления такого фундамента в монолитном варианте.
Вот основные этапы его устройства:
- Организация поверхностного водоотведения (с помощью отводных каналов) с участков, соседствующих с пятном застройки.
- Разметка контура здания, снятие верхнего плодородного слоя почвы и рытьё траншей.
- Завоз необходимых стройматериалов.
- Подготовка траншей к установке арматуры: дно застилается геотекстилем, чтобы насыпной песчаный слой не заиливался и всегда сохранял свои дренирующие свойства; на толщину 200 мм насыпается песок и хорошо утрамбовывается.
- Если грунт плотный, стенки траншеи могут послужить опалубкой и бетон укладывается прямо в траншею. В таком случае опалубка выставляется только в надземной части, чтобы получить продолжение ленты в виде цоколя.
На осыпающихся грунтах опалубка монтируется на всю высоту ленты, а ширина траншеи должна быть такой, чтобы плотникам было удобно работать (минимум на 30 см больше самой широкой части ленты).
Потихоньку нагружать ленту, если для её структурирования не использовалась несъёмная бетонная опалубка, можно начинать только через 4 недели. При тех же +10 градусах монолит за это время наберёт 85% прочности, а при более тёплой погоде — и все 100%.
Фундаменты неглубокого заложения не следует оставлять незагруженными на зиму, чтобы силы морозного пучения не вытолкнули его наружу. Чтобы свести к нулю подобные воздействия, вокруг фундамента нужно как можно быстрее сооружать отмостку и желательно утеплить её пенопластом или керамзитом.
Ленту под газоблочный дом (когда глубина фундамента для одноэтажного дома находится в пределах границ промерзания), лучше делать с Т-образной конфигурацией сечения, или как минимум, залить под ней подготовительный слой из тощего бетона. Ширина ленты зависит от толщины и слойности основных стен, и обычно на 5-10 см их превышает. Высота цокольной части в среднем составляет 30-40 см.
Столбчато-свайные фундаменты
Вообще, определение «столбчато-свайные» для фундаментов не совсем верное. Есть столбы, а есть сваи, разница между которыми в основном определяется их длиной и размером сечения. Сваи более тонкие, но длинные (длина может достигать 36 м), и на них можно строить даже на самых безнадёжных по прочности и влажности грунтах. Столбы при большем размере сечения имеют высоту до 2,5 м, и, как и ленточные фундаменты, изготавливаются в монолите либо в кладочном варианте.
- Строить на столбах неудобно ни на пересечённом рельефе, ни на заболоченной местности, ни на малопрочных грунтах — зато на ровном участке такой фундамент более экономичен, и позволяет, когда это требуется, поднять ростверк высоко над поверхностью грунта.
- Если посмотреть на план свайного и столбчатого фундамента, видишь одну и ту же картинку: точками отмеченные опоры, располагаемые в пределах контура здания. Отсюда у них и общее классификационное название – точечные фундаменты.
- Наибольшей популярностью в частном строительстве пользуются буронабивные сваи, которые из-за небольшой высоты и возможности устройства без применения спецтехники, так же называют и столбами.
- Их популярности способствовала созданная в нашей стране технология ТИСЭ. Для выемки грунта из шурфов она предусматривает использование бура с откидным плугом, позволяющим делать в основании уширенную подошву. Она увеличивает площадь опоры, а соответственно, повышает пространственную устойчивость фундамента в целом.
- Хоть столбы и можно формировать из бутобетона, по факту этого никто не делает, так как ростверковую часть всё равно приходится делать железобетонной. Во всяком случае, именно монолитный ростверк должен быть в основании каменных стен — ведь это не каркасник, под который достаточно прокинуть балку или швеллер.
- Под газобетон даже сборные ЖБ балки применять нежелательно, так как ростверк получается недостаточно жёсткий. Высотой фундамента для одноэтажного дома называют расстояние от подошвы до верха цоколя, и определяется она глубиной промерзания грунта и высотой зимнего снежного покрова, из-за которого дом приходится удалять от земли.
В средней полосе страны ростверк приподнимают так, чтобы от его нижней плоскости до планировочной отметки грунта было 35-40 см. В южных регионах, где зимой снега практически нет, ростверк вообще лежит на грунте, опираясь на противопучинистую подушку из песка.
Процесс постройки
Рассмотрим кратко, как делать фундамент для одноэтажного дома. Основную работу по устройству свайно-монолитного фундамента предваряют такие этапы:
- расчистка и планировка участка под застройку, устройство водоотвода;
- устройство временной подъездной дороги с подведением электроэнергии;
- определение УГВ и оценка грунта;
- сбор нагрузок и определение количества и размера свай;
- разметка контуров здания и точек бурения, привязка к ориентирам;
- установка обносок;
- укрупнённая сборка каркасов для свай.
Принцип создания свайного поля для жилого одноэтажного здания таков. Шаг между сваями не превышает 1,5 м, и они должны располагаться под всеми нагруженными зонами здания: пересечениями стен, углами, перепадами рельефа, в местах увеличения этажности (например, там, где над частью дома будет строиться мансарда).
Если работа ведётся самостоятельно, с использованием бура ТИСЭ, то откидной плуг сначала снимается и бурение производится без него. У этого инструмента есть накопитель, при вращении по часовой стрелке заполняющийся грунтом. Накопитель вынутого бура опорожняют, вся операция повторяется до тех пор, пока шурф не углубится на 30 см дальше отметки УПГ (но не меньше 1,5м). Затем к буру прикрепляется съёмный плуг, с помощью которого разбуривается пятка сваи.
Если сваи нужно вывести только на поверхность грунта, никакая обсадка не потребуется — бетон можно просто заливать скважину. Часть его впитается в стенки, что несколько увеличит расход смеси, но в конечном итоге монолит «срастётся» с грунтом и будет сидеть в нём гораздо плотнее. Чтобы избежать перерасхода и попутно защитить сваи от воздействия влаги, многие предварительно вставляют в скважину свёрнутую из гидроизоляционного материала гильзу.
Если грунт осыпается, бетонирование не получится качественным, поэтому лучше установить обсадку из асбоцементных труб. Использовать их в качестве опалубки нужно и в том случае, когда головы свай требуется поднять выше планировочной отметки грунта.
В подготовленную скважину устанавливается заранее собранный каркас, размер которого должен быть меньше настолько, чтобы образовался защитный слой бетона снизу 70 мм, а по бокам и сверху – 35 мм. Данное расстояние обеспечивается за счёт установки между каркасом и стенкой скважины пластиковых фиксаторов, на дне это может быть бой кирпича. Сверху у каркаса должны быть выпуски арматуры, которые позднее будут увязываться с рабочими стержнями каркаса ростверка.
Бетон для заполнения свай всегда используется тяжёлый, класса В22,5. Заливка производится послойно, с поочерёдным уплотнением слоёв глубинным вибратором. На одну полутораметровую сваю диаметром 300 мм расходуется 0,12 м³ бетонной смеси. Достаточно подобрать бетономешалку такой вместимости — и у вас будет без остатка расходоваться весь замес. Чтобы получить бетон М300 (В22,5) из цемента М500, на 1 его часть кладут 2,4 части песка, 4,4 части щебня и 58% воды.
Монолитные плиты
Рассказывая, какой нужен фундамент для одноэтажного дома, невозможно обойти вниманием монолитную плиту. Пусть даже она обходится несколько дороже ленты или свайного поля, но зато позволяет сэкономить на чём-то другом — в целом дом не получится дороже.
- Немалой статьёй экономии является черновой пол, который при устройстве ленточных или ростверковых фундаментов приходится формировать отдельно – по грунту или каркасу. В случае с плитой необходимость в этом вообще отпадает, и при желании в тело фундамента может быть вмонтирована даже система напольного подогрева.
- Главное достоинство плиты заключается в том, что её можно устроить на любом виде грунта, и заглубить от нуля до полной высоты стен подвала. Что же касается конкретных неблагоприятных характеристик грунта: обойти любые из них можно всего лишь, подобрав правильную конструкцию плиты и подготовительных слоёв. Но этим должны заниматься проектировщики.
- Чаще всего, как наиболее экономичный и надёжный вариант, под газобетонные дома строят поверхностную (плавающую) плиту, под которой есть песчаный насыпной слой и ковёр из ПВХ мембраны. Поверхностная плита выгодна тем, что земляные работы при её устройстве ограничиваются только снятием растительного слоя.
Источник