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:
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.
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
Примечание: Для того, чтобы узнать, какая глубина промерзания грунта в Вашем регионе, посмотрите ниже на таблицу №2, где даны значения для некоторых городов, с учетом типа грунта. Кликните по таблице, чтобы увеличить.
Таблица №2: Глубина промерзания грунта в некоторых регионах
Примечание: Помимо того, что на глубину заложения ленточного фундамента влияет глубина промерзания и тип грунта, так же не стоит отбрасывать еще один очень важный фактор – уровень грунтовых вод, о котором и поговорим далее.
Зависимость глубины заложения ленточного фундамента от уровня грунтовых вод (УГВ)
Существует два варианта расположения грунтовых вод – когда они расположены ниже глубины промерзания грунта, и когда – выше.
Уровень грунтовых вод ниже глубины промерзания грунта
Это можно считать хорошим показателем, и в этом случае, грунтовые воды в большинстве типов грунтов не оказывают особого влияния на глубину устройства монолитной железобетонной ленты.
Единственным ограничением, в данном случае, является то, что в таких грунтах, как суглинки, глины и им подобных, ленту необходимо закладывать минимум на половину глубины промерзания такого грунта. В других, «хороших» грунтах, этот фактор на заложение фундамента — не влияет.
Другими словами, если глубина промерзания в Вашем регионе, допустим – 1,5 метра , то ленточный мелкозаглубленный фундамент необходимо устраивать минимум на 0,75 метров .
Уровень грунтовых вод выше глубины промерзания грунта
Если грунтовые воды расположены высоко, то глубина копки траншеи для ленточного фундамента не зависит от их уровня только на скалистых грунтах, песчаных крупнозернистых, гравийных и им подобных.
На любых других типах грунтах, с высоким УГВ, монолитную ленту придется заглублять ниже глубины промерзания на 10-20см (таблица №2). В этом случае она станет заглубленным фундаментом.
Заглубленный ленточный фундамент
Заглубленный ленточный фундамент считается наиболее надежным из всех лент. Он закладывается ниже глубины промерзания грунта на 10-20 см . Еще одним условием его устройства является то, что грунт под его подошвой должен быть более или менее твердым.
В случае болотистых грунтов, торфяников и подобных им, ленточный фундамент закладывается на глубину, которая ниже этих слоев. В некоторых случаях, достаточно прокопать траншею до твердых пород грунта, а затем устроить песчаную или песчано-гравийную подушку до уровня, который чуть ниже глубины промерзания грунта в Вашем регионе.
Когда на строительном участке грунт совсем плох для заложения ленточного фундамента, или его устройство требует огромных затрат, можно попробовать рассчитать другой тип фундамента, например, плитный. Возможно, это будет как дешевле, так и надежнее.
Как уменьшить глубину заложения ленточного фундамента
После проведения всех расчетов по глубине заложения ленточного фундамента, частенько бывает так, что с учетом грунта и региона, его необходимо заложить очень глубоко. От сюда возникает вопрос о том, как сократить расходы и уменьшить глубину.
Существует несколько способов уменьшения глубины заложения ленточных фундаментов, все они основаны на том, чтобы уменьшить значение основных факторов, влияющих на фундамент.
Уменьшение глубины промерзания грунта
Изменить климат в регионе мы, конечно же, не сможем, но сможем изменить глубину промерзания, конкретно под подошвой фундамента, утеплив сам фундамент и грунт, прилегающий к нему с наружной стороны.
Таким образом мы сможем уменьшить глубину заложения фундамента, а также сократить расходы на него.
Отвод грунтовых вод от ленточного фундамента
Еще один действующий способ уменьшения глубины заложения ленточного фундамента – отвод воды от него.
Делается это с помощью устройства хорошей дренажной системы, которая отведет значительную часть воды от фундамента и не даст ей пагубно воздействовать на него.
Песчаная или песчано-гравийная подушка под фундаментом
В случае, когда на участке пучинистые слои грунта залегают достаточно глубоко, ленточный фундамент также придется закладывать на большую глубину. Уменьшить ее можно, заместив пучинистый грунт песчаной или песчано-гравийной подушкой.
Другими словами, необходимо выкопать глубокую траншею до твердых грунтовых пород, а после этого устроить там массивную песчано-гравийную подушку, которая распределит нагрузку от фундамента и дома на грунт равномерно и не даст силам пучения пагубно воздействовать на фундамент.
Подушку желательно делать не только под подошвой фундамента, но и рядом с ним, как показано на схеме.
Стоит отметить, что самым надежным методом уменьшения глубины заложения ленточного фундамента, является комбинированный способ, т.е. и устройство подушки, и утепление, а также устройство дренажа, если это понадобится.
Источник
Глубина заложения фундамента: стандарты и нормы
Правильно сконструированный и надежный фундамент – один из ключевых элементов постройки и гарантия безопасности здания в процессе его эксплуатации. Он выполняет как функцию распределения нагрузки и давления от постройки, так и функцию опорного основания на грунтовые породы. Важным этапом для каждого застройщика при установке фундамента является определение глубины заложения фундамента, исходя из требуемых стандартов и норм.
Особенности
Определение глубины заложения фундамента – своеобразный камень преткновения многих неопытных строителей. Сложилось мнение, что для надежного строительства любого здания следует использовать как можно большую глубину заложения. Нередко при постройке дачных домов, бань или других сооружений среднего и небольшого типа можно встретить котловины или свайные отверстия глубиной более 2,5м.
В некоторых ситуациях данная методика срабатывает, однако быть однозначно уверенным, что чем больше глубина, тем надежнее конструкция, недопустимо для застройщика.
Стоит понимать: большая глубина заложения фундамента не гарантирует 100% надежность постройки (не предохраняет от возможного промерзания грунта, оползней). То, что она действительно гарантирует – дополнительные финансовые и временные затраты.
Еще одним ошибочным мнением в расчете фундамента является уверенность техника в пропорциональной зависимости глубины заложения от уровня промерзания грунта.
В какой-то степени этот вывод логичен, избыточная пучинистость почвы (или свойство породы менять свои характеристики в зависимости от температуры внешней среды) грозит смещением или деформацией грунта. Это может привести, в лучшем случае, к просадке фундамента и увеличению нагрузки от строения на другую его часть, а в худшем – к оползням, нависанию частей здания, трещинам и разрушению материала (если здание в основе каменное, кирпичное или железобетонное).
Стоит помнить, что определение глубины фундамента зависит и от ряда других факторов:
Разновидность и составные характеристики грунта. Различают три вида грунта – супесчаный, глиняный и суглинок. Каждый из видов нуждается в особой планировке фундамента. Установка в супесчаной породе, например, может требовать дополнительной гидроизоляции рубероидом и битумом из-за значительных влагопропускающих особенностей почвы.
Предполагаемая нагрузка на основание фундамента. Этот нюанс во многом является основополагающим. Каждое здание, вне зависимости от размеров и высоты, обладает своей удельной массой. Она зависит от материала, использованного при постройке здания, и конструкции дополнительных арматурных частей, возможной облицовки здания и установки вспомогательных элементов. Не стоит забывать и о таком факторе, как вес техники, предметов быта, конструкций и других объектов, которые будут находиться внутри здания уже после его постройки. По отдельности данные объекты не оказывают большого давления на фундамент, однако неверный расчет их совокупной нагрузки может привести к плачевным последствиям.
Глубина промерзания грунта. Пучинистость почвы, как правило, определяется техником лишь в наиболее теплые или холодные времена года. В этом есть своя логика – в данные периоды измерения провести намного проще. Вы можете рассчитать параметры почвы в предельных температурных условиях, однако это не дает полной уверенности, так как глубина промерзания грунта – величина не всегда постоянная, и ее показатель может слегка изменяться из года в год. Как следствие, после очередной зимы с непредвиденно большой температурой вы можете обнаружить значительную просадку здания.
Индивидуальные особенности самой постройки. Каждое строение обладает своими характеристиками, если у одного застройщика это обычное одноэтажное здание (баня, небольшой магазин, крытая беседка), то у другого – двухэтажное и даже более высокое строение с цокольным этажом, чердаком или мансардой, верандой или подземным гаражом. Каждая из надстроек несет свою нагрузку на фундамент здания, следовательно, расчет общего давления должен учитывать и их. При этом обратите внимание на давление в отдельных частях строения на фундамент. Старайтесь не размещать сразу несколько габаритных и тяжелых элементов/объектов на одном участке фундамента. Каждый из типов фундамента предполагает большую нагрузку на отдельные участки, но лучше дополнительно обезопасить свое строение.
Уровень грунтовых вод – очень важный пункт в постройке даже самых незначительных объектов. Точные измерения данного показателя помогут вам выяснить: необходима ли гидроизоляция элементов фундамента; нужен ли дополнительный слой утрамбовки щебнем или песком; необходимость установки дренажа – трубных/траншейных систем для удаления влаги из почвы. Вы должны понимать, что уровень грунтовых вод – величина сравнительно фиксированная, но если вы хотите обеспечить большую безопасность вашей постройки и можете позволить себе дополнительные финансовые траты, установка вышеописанных дополнительных систем необходима.
Вид использованного фундамента. На строительном рынке распространены всего несколько видов фундамента, использование которых опять же разнится в зависимости от вышеописанных факторов. Существуют следующие виды фундамента: свайный, плиточный, ленточный. Также в зависимости от заглубления выделяют заглубленный, незаглубленный и мелкозаглубленный фундамент. При использовании монолитного фундамента обратите внимание на сохранность его подошв (нижних частей, соприкасающихся с грунтом), возможно, они нуждаются в дополнительной гидроизоляции.
Наличие других коммуникаций возле строения. Не стоит объяснять, что часто застройка проводится на уже оборудованной территории. В городских условиях с большим количеством наземных строений это канализация, подземные линии электропередач, газо- и водопровод. Следите за тем, чтобы элементы вашей застройки не мешали другим хозяйственным или культурным объектам.
Также возведение новых строений в таких местах требует отдельного разрешения от властей. В условиях частных владений за городом эти требования не столь строги, однако и тут не забывайте, что действия по установке фундамента в одном месте могут повредить опорные конструкции в близлежащих зданиях.
Не нужно переживать из-за данных факторов. Всегда помните, что эти советы уже проверены многими техниками и разработаны для вашей же безопасности. Кроме того, соблюдение этих факторов – обязательная мера при постройке общественных строений. Если вы – владелец частной территории – принимаете решение самостоятельно заложить фундамент без учета этих факторов и советов квалифицированного специалиста, то ответственность за данное решение целиком возлагается на вас.
Порой даже самый крепкий и надежный фундамент при неверных расчетах не в состоянии выдержать всю нагрузку здания. Поэтому претензии к производителю цемента или арматурных частей в данном случае будут совершенно неуместны.
Нормативные требования
Как вы уже могли заметить из вышеописанного, установка фундамента – сложный процесс, нуждающийся в точных измерениях и учете большого количества внешних факторов на территории постройки.
Поскольку установка фундамента уже давно стала обязательным процессом в строительстве большинства зданий, закономерно были разработаны специальные положения и нормы для его безопасного использования.
Под этими нормами подразумеваются требования нормативной документации СП 22.13330.2011, а именно – СНиП под номером 2.02.01-83. Некоторые из данных норм уже были указаны в тексте, так как представляют собой распространенную и проверенную годами информацию. Итак, глубина заложения фундамента вычисляется, исходя из:
фактического назначения и конструктивных особенностей возводимого здания или строения, нагрузок и воздействия на основу фундамента (1, 2-х этажный или более высокий дом);
глубины установки фундаментов у строений, располагающихся в непосредственной близости от новой постройки, глубина заложения сторонних коммуникаций (труб, кабелей и других элементов);
особенностей рельефа территории (наличия возвышений, низин);
геологических параметров места застройки (разновидности породы и ее свойств, особенностей напластований, присутствия таких элементов как карманы выветривания или полости карстового типа);
условий площадки гидрогеологического типа и предполагаемых модернизаций территории застройки в ходе возведения объекта;
особенностей площадки с учетом таких явлений как: размыв грунта, оползни (такие явления часто встречаются на участках возведения мостов и подземной прокладки труб);
промерзание почвы в различные периоды года и глубины этого промерзания.
Расчет последнего пункта стоит учитывать, исходя из расчета средних ежегодных максимальных глубин промерзания грунта в сезонное время. Период наблюдений в данном случае составляет не менее 10 лет. Площадка при этом должна быть открытой, без застоев влаги и снега, а уровень грунтовых вод должен располагаться ниже уровня промерзания почвы в определенный сезон.
Если данные наблюдения за указанный период отсутствуют, следует определить нормативную глубину, основываясь на теплотехнических исследованиях грунта, которые будут описаны далее.
Как рассчитать?
Разумеется, во избежание дополнительных затрат на профессиональных специалистов по расчету рекомендуемой глубины для отдельно взятой территории, застройщики ищут информацию для самостоятельного определения данных факторов. И это вполне объяснимо. Данные услуги стоят недешево и требуют значительных увеличений бюджета.
Существуют отдельные документы с картами и фактическими данными по нормативной глубине промерзания грунта: в некоторых районах оно составляет от 50 до 80 см, в других расстояние варьируется от 170 до 260.
Для расчета и уточнения этой величины разработана отдельная техническая формула: dfn=d0*Mt, df=kh*dfn
dfn в данном случае представляет собой нормативную глубину промерзания грунта, ее расчет необходим для вычисления расчетной глубины.
df – расчетная глубина промерзания породы.
Mt представляет собой суммарный коэффициент минимальных температур в зависимости от СНиП 2.01.1-82. Воспользовавшись информацией именно для вашей территории, вы сможете посчитать среднемесячное суммированное значение. Делайте расчет данного параметра без учета минуса в значениях.
d0 – фактор, вычисляемый исходя из индивидуальных особенностей вашего грунта. Для суглинка он составляет 0,23 м, для супесчаных пород – 0,28 м, для супесчаных пород более крупного типа – 0,30 м, для некоторых пород дисперсного грунта (грунта, получаемого в процессе выветривания скальных грунтов) – 0,34 м.
kh – тепловой коэффициент, который зависит от температурных характеристик строительства здания. К примеру, если вы не собираетесь отапливать здание, берется значение 1,1, однако при наличии постоянного отопления, стоит выбрать подходящее под вашу территорию значение, исходя из таблиц в СНиП 2.02.01-83
Кроме того, не забывайте, что данные по промерзанию грунта должны присутствовать у геологической службы вашего района, а некоторая информация по среднестатистическим климатическим условиям – у метеослужбы.
Использование всех представленных характеристик полезно, однако, как мы уже выяснили, глубина промерзания – далеко не единственный фактор, влияющий на глубину установки фундамента. Одним из однозначно важных факторов расчета глубины установки фундамента является его вид, который определяется исходя из конструкции и используемых элементов и залегания над уровнем земли.
Актуальные нормы по установке фундаментов ленточного типа предполагают: не менее 450 мм на малопучинистой породе и не менее 750 на суглинке и грунтах пучинистого типа.
Фундамент столбчатого типа более всего подвержен негативному влиянию процессам пучинистости почвы. Копать в данном случае стоит на не менее чем 200-300 мм ниже уровня промерзания на грунтах пучинистого типа, породы непучинистого типа менее требовательны, и здесь глубина высчитывается исходя из вида почвы. Ширина и диаметр столбчатых опор вычисляются на основе весовых категорий строения.
Фундаменты плиточного типа редко заглубляются до уровня промерзания, однако часто подлежат гидроизоляции, а незаглубленный тип, как следует из названия, устанавливается не ниже уровня грунта.
Советы
К сожалению, многие застройщики пренебрегают указанными выше вычислениями ввиду временных и финансовых затрат, и, как итог – делают неверный выбор. Перед установкой фундамента не лишней будет консультация с людьми, которые уже прошли через этот процесс. Но помните, что установка габаритного здания – дело с долгосрочной перспективой, а многие проблемы (которые могут появиться как раз из-за несоблюдения правил) часто становятся ощутимыми не через один десяток лет. В любом случае стоит обезопасить себя и свое имущество сейчас, чтобы не бороться с неприятными последствиями в дальнейшем.
О том, какие бывают ошибки при заложении фундамента, смотрите в следующем видео.