Как определить размеры котлована под фундаменты

Как сделать котлован под фундамент

Котлован под фундамент определяет надежность строения. От правильности проведения предварительных работ зависит все строительство. Именно поэтому к расчету и рытью подходят ответственно, со знанием дела. Все работы легко произвести своими руками, но при этом следует учитывать требования нормативных документов.

Время для проведения работ

Рытье котлована предусматривает выборку большого объема грунта на достаточно большую глубину. Зимой копать промерзшую землю достаточно сложно, даже с использованием техники. Большие проблемы возникают при сильном увлажнении, что характерно при таянии снега весной. Не рекомендуется вести работы в периоды, когда отмечаются значительные перепады температур между ночью и днем, разными днями.

Для земляных работ наиболее подходит сезон, когда стабилизируются погодные условия, паводковые воды не мешают. Оптимальный период — лето, а также осенние месяцы, до наступления заморозков и осенней распутицы. В это время рытье стоит дешевле, а вывоз излишек грунта проще.

Расчет длины, ширины, глубины, выбор формы котлована

Котлован проектируется с учетом выбранного и рассчитанного конкретного фундамента для сооружения. Учитываются следующие условия: тип основания, глубина расположения грунтовых вод, промерзания почвы, тип грунта, габариты, вес сооружения. Земляные работы начинаются только после проведения геологических изысканий и анализа климатических условий местности. Рытье осуществляется с учетом норм СНиП 3.02.01.

Форма котлована зависит от типа фундамента. Основные разновидности:

• одна большая, прямоугольная яма для монолитного, плитного основания;
• траншея под ленточный фундамент;
• отдельные, квадратные или круглые ямы при возведении столбчатого;
• скважины для свай.

Глубина выбирается с учетом нескольких факторов:

1. Промерзание почвы. Дно котлована опускается ниже его уровня на 25-40 см.
2. Расположение грунтовых вод. Они лимитируют максимальную глубину котлована, т.к. его дно располагается на 40-50 см выше уровня залегания водного пласта.
3. Тип грунта. Для песчаника или гравелистой структуры — от 1,1 м, супесчаников — от 1,3 м, глинистых почв и суглинков — от 1,4 м, для плотного грунта — от 1,8 м.

Указанные правила устанавливаются для типового, заглубленного фундамента. При возведении мелкозаглубленного основания глубина выбирается в пределах 0,4-0,7 м независимо от приведенных выше факторов.

Площадь зависит от несущих способностей грунта и габаритов самого строения. В расчете площади основания учитывается полная нагрузка (полный вес сооружения во время эксплуатации с учетом внутреннего обустройства, а также ветровой и осадочной нагрузки) и допустимое удельное давление на грунт. Размеры котлована выбираются так, чтобы его дно превышало длину и ширину строения на 40-60 см, что позволяет устанавливать опалубку и укрепление стенок.

Стенки котлована не должны осыпаться, создавая риск для строителей. Могут потребоваться работы по формированию откосов или ступенек, установке противоосыпного крепления. По форме стенки могут быть вертикальными, наклонными и ступенчатыми. Уклон помогает предотвратить их осыпание. С учетом параметров почвы он выбирается в таких пределах: песчаники — до 45°, супеси — 25-40 °, глины и плотные грунты — 0-20°.

Для планирования земляных работ важно заранее рассчитать объем выемки грунта (V) и обратной засыпки (Vз). Используется формула V = H / 6 (ab + cd + (a + c) (b+d), где: Н — глубина, а, b — ширина и длина дна, с, d — ширина и длина котлована на поверхности. Объем обратной засыпки определяется, как Vз = V — Vб, где Vб — объем бетонной заливки фундамента.

Порядок работ над котлованом для ленточного основания

При возведении фундамента ленточного типа роются траншеи по периметру сооружения и в местах строительства внутренних стен (перегородок). Глубина выбирается по общим правилам. Ширина траншеи превышает ширину ленты минимум на 30 см, при этом максимальная ширина не нормируется. Ее надо выбирать с учетом технологии монтажа опалубки под фундамент. Минимальная ширина бетонной ленты составляет 40 см, а значит, траншея не может быть меньше 70-80 см.

Порядок рытья траншеи:

1. Подготовительные работы. Они включают очистку площадки от мусора и растительности. Затем, снимается плодородный слой почвы на глубину 20-30 см. При необходимости обеспечивается дренаж и осушение рабочего участка с отводом воды с поверхности грунта.
2. Разметка фундамента. Вначале забиваются угловые колья по периметру строения, а также в местах стыка внутренних стен. Отмечается нужная ширина траншеи, натягиваются 2 параллельных шнура, отмечающих минимальные границы котлована.
3. Рытье начинается с самого высокого угла. Заглубление осуществляется постепенно, равномерно по всей площади. Контроль глубины производится с помощью вех, которые устанавливаются на углах, формируя профиль котлована.
4. По мере заглубления траншей производится укрепление стенок. При глубине более 70 см устанавливаются боковые щиты с распорками. Их в последующем используют для монтажа опалубки.

Рытье траншей может осуществляться вручную с помощью лопат, лома, кирки. Отсутствие ограничения по максимальной ширине траншеи позволяет использовать экскаватор. Для разметки используется рулетка и металлическая линейка. В качестве контролирующих инструментов потребуется строительный уровень и отвес.

Для плитной конструкции

Котлован под фундамент в виде монолитной бетонной плиты роется по определенным правилам. По сути, это прямоугольная яма. При мелкозаглубленном варианте (глубина до 40 см) ее размеры соответствуют размерам строения, а стенки делаются вертикальными.

Для заглубленного фундамента применяется ступенчатая технология проведения работ. Грунт снимается слоями толщиной 50 см. Используется правило: каждый последующий слой вынимается с образованием ступеньки, шириной 25 см. Для примера можно привести порядок рытья котлована глубиной 1 м:

1. На поверхности размечается прямоугольник, размеры которого на 50 см превышают размеры строения (по 25 см на каждую сторону).
2. По разметке вынимается грунт на глубину 0,5 м. Формируются вертикальные стенки.
3. На дне размечается следующий прямоугольник с отступом от стенок на 25 см.
4. Вынимается грунт по новой разметке на глубину 50 см.

Аналогично осуществляется рытье более глубоких котлованов. Их размеры на поверхности определяются по простой формуле L = l + 25H/50, где L — длина или ширина, l — длина или ширина сооружения, H — глубина котлована (в см).

Выемка грунта производится от центра, площадка выравнивается после выемки каждого слоя почвы. Устройство котлованов большого размера обеспечивается только с помощью экскаватора. Выравнивание поверхности осуществляется вручную с помощью лопаты. Контроль глубины проводится вехами, а качество выравнивания — строительным уровнем.

Для столбчатого основания

Фундамент столбчатого типа включает опоры в форме углубленных в землю столбов, которые соединены между собой ростверком (элемент для равномерного распределения нагрузки на столбы) по всему периметру сооружения. С учетом специфической конструкции рытье котлована столбчатого основания осуществляется в таком порядке:

1. Подготовительные работы — очистка, выравнивание участка, снятие плодородного слоя.
2. Разметка. По периметру всего сооружения размечается траншея и места возведения опорных столбов. Они устанавливаются обязательно по углам, а также в местах стыка внутренних и несущих стен, а также по периметру сооружения с шагом 1,6-2,2 м.
3. Рытье траншеи для ростверка глубиной 30-40 см по всей площади строения. Ширина — 80-100 см.
4. В размеченных местах роются квадратные ямы с размером стороны 50-70 см для возведения столбчатых опор. Глубина определяется по общим правилам для заглубленного фундамента.
5. Закрепление стенок ям при необходимости с помощью деревянных щитов.

Работы по устройству котлована под столбчатый фундамент чаще производятся вручную с помощью лопаты, а при тяжелом грунте — с использованием лома и кирки.

Общие рекомендации по проведению работ

При устройстве любого котлована существуют общие правила проведения подобных работ. Они включают такие обязательные этапы:

1. Исследования и анализ. Без получения достоверных данных по составу грунта, его подвижности, пучинистости, уровню грунтовых вод и промерзания или паводковой обстановке рыть котлован и возводить заглубленный фундамент очень опасно. На первом этапе необходимо проведение геолого-изыскательских мероприятий, анализа климатических наблюдений, оценки сейсмической обстановки.
2. Проведение расчетов, разработка проекта. На этой стадии нужно выбрать тип конструкции и параметры фундамента.
3. Подготовительный этап. От него во многом зависит качество всего строительства. Площадка должна быть тщательно выравнена с использованием нивелира. Растительность необходимо полностью удалить, а корни деревьев выкорчевать. Снятие плодородного слоя производится на глубину до 30 см.
4. Рытье котлована. Прежде всего, исходя из финансовых и физических возможностей, определяется способ проведения работ. Конечно механизация процесса облегчает труд и ускоряет строительство, но она требует значительных затрат, а также организации подъездных путей. Важно особое внимание уделить технике безопасности. При значительной глубине обрушение стенок может привести к травмам, поэтому их укрепление становится необходимым этапом.
5. Избавление от лишнего грунта. Объем обратной засыпки легко оценить уже на стадии проектирования. Весь остальной грунт нужно куда-то утилизировать. Обычно приходится его вывозить, для чего следует заранее проработать подъезд и маршрут специальной техники.

С учетом всех этапов подготовки котлована следует реально оценить свои силы. Если нет возможности все сделать своими руками, то можно нанять специализированную организацию. Примерная стоимость земельных работ составляет 550-600 руб/м³. Следует также приплюсовать затраты на вывоз земли — в среднем 200-300 руб/м³.

Рытье котлована под фундамент только кажется простым мероприятием. Этот этап строительства требует внимательного подхода, анализа условий и проведения необходимых расчетов. Только правильное осуществление работ с учетом действующих норм и правил обеспечит возведение надежного основания для любого сооружения.

Источник

Котлован под фундамент: расчет и порядок работ

Форма и размеры котлована для заливки фундамента зависят от особенностей основания и технологии строительства. Перед началом таких работ вы должны поинтересоваться, как выкопать котлован для разных видов фундаментов.

Расчёт размеров и выбор формы

Что касается формы котлована, то здесь всё просто: рабочим предстоит выкопать яму в виде прямоугольника для плитного основания. Если же речь идет о ленточной конструкции, то котлован должен иметь вид траншеи. При возведении столбчатого фундамента на площадке обустраиваются шурфы или скважины.

Прежде чем выкапывать котлован под фундамент, вы должны рассчитать его глубину. Она определяется с учетом двух факторов: высоты грунтовых вод и уровня промерзания грунта. Это предусматривает необходимость выкапывания глубокой ямы, ведь подошва основания должна быть заглублена в почву примерно на 30 см ниже линии промерзания грунта.

Еще один параметр, как упоминалось выше,- уровень грунтовых вод. Он ограничивает глубину залегания подошвы. Это говорит о том, что при заглублении в водянистую почву, вокруг конструкции необходимо будет соорудить долговечную гидрозащиту, что, однако, повысит стоимость строительства.

Для справки

Важно убедиться в том, что подошва не располагается ближе к грунтовым водам, чем на 0,5 м. При расчете глубины необходимо найти золотую середину между этими двумя параметрами, что затрудняет процесс на строительной площадке.

Расчет длины и ширины

Прежде чем выкопать котлован под фундамент, вы должны определить его длину и ширину. Они будут зависеть от размеров здания и глубины залегания подошвы конструкции. С размерами постройки всё ясно: параметры фундамента должны оказаться больше ширины и длины фасада на 40 см (для этого необходимо прибавить около 20 см с каждой стороны). Это требование обусловлено тем, что фасадная отделка не должна висеть в пустоте. Но габариты зависят от глубины залегания ещё и в том, что поперечный профиль котлована обладает формой трапеции. Это объясняется тем, что стенки при выемке грунта должны иметь откосы, ведь именно такие правила диктует техника безопасности.

Размеры дома, увеличенные на 40 см, будут проецироваться лишь на дно котлована, тогда как верхняя часть должна оказаться больше этих размеров на величину, которая равна глубине залегания подошвы конструкции. Это позволяет обеспечивать пропорции с 45-градусным уклоном стенок, что защитит стенки от осыпания грунта.

На нулевом уровне ширина и длина котлована будут равны длине и ширине дома, которые увеличиваются на глубину ямы. На уровне подошвы фундамента размеры котлована будут совпадать с параметрами фасада, увеличенными на 40 см. При заглублении подошвы на 0,5 м этим правилом можно пренебречь, при этом котлован будет иметь вертикальные стенки.

Порядок работ над котлованом для ленточного основания

Возведение ленточного фундамента предусматривает сооружение основания с помощью монолитной заливки. Иногда применяется кирпичная или блочная кладка. Такие технологии предполагают рытье котлована под фундамент в виде траншеи, которая заглубляется в почву.

Во внутреннюю часть пространства устанавливается опалубка. Внешние размеры траншеи увеличиваются на 0,4 м по отношению к ширине и длине самого дома. Ширина траншеи рассчитывается с учетом ширины стенок, к которым добавляется 0,5 м на зазор на установку опалубки. Минимальная ширина ленты составляет 400 мм, а минимальная ширина траншеи равна 1 м.

Прежде чем выкопать котлован под фундамент, необходимо очертить размеры ямы на грунте на строительной площадке. Перед возведением ленточного фундамента с площадки следует снять 30 см слоя плодородной почвы. Это позволит не только выпрямить рельеф участка, но и избавит строителей от проблем с органикой почвы. Начинать выкапывать траншею необходимо от наиболее высокого угла. В грунт следует углубляться по всему периметру.

При рытье используется ручной труд или тяжеловесная техника по типу экскаватора. Глубину котлована необходимо контролировать с помощью вех, которые погружаются в угловые сопряжения траншей, они образуют профиль. Если стенки котлована в виде траншеи будут углубляться более, чем на 0,5 м, то их следует укрепить щитами, которые будут удерживаться кольями снизу, а сверху – распорками, которые устанавливаются в виде поперечин. После установки опалубки эти распорки снимаются.

При рытье котлована под фундамент часть извлеченной почвы складируют на отдалении от края траншеи. Это особенно касается песчаной составляющей. Не следует оставлять ее ближе, чем на 7 м от ямы. Использовать вынутую почву вы сможете при обратной засыпке и дренаже. Однако остальные грунтовые массы придется утилизировать, вы можете потратить их и на ландшафтное устройство.

Котлован для плитной конструкции

Осуществляя земляные работы над котлованом, где будет устраиваться плитное основание, необходимо подготовить прямоугольную яму, однако действовать при этом следует по другим правилам. Размеры котлована будут равны длине и ширине фасадной части здания. Но это верно лишь при мелкозаглубленном строительстве. В противном случае к длине фасада следует добавить высоту фундамента.

Разработку следует осуществлять ступеньками, поэтапно снимая 0,5 м слоя почвы. Размеры каждой ступеньки должны быть меньше габаритов предыдущей на 0,5 м. В процессе рытья на стенках будут образовываться ступеньки, высота которых составляет 0,5 м. Что касается их ширины, то она равна 25 см. Земляные работы не предусматривают использования ручного труда, так как это невозможно. Заранее придётся заказать тяжелую технику:

Методика проведения работ

Сам процесс устройства котлована для плитной конструкции выглядит следующим образом: на первом этапе со строительной площадки снимают 30 см плодородного грунта. Сделать это необходимо на месте расположения будущего основания. Это требование обусловлено тем, что сгнившая органика способна ухудшить эксплуатационные качества фундамента. На ровную и очищенную поверхность необходимо нанести нулевые габариты котлована, сюда следует отнести длину и ширину. По этим границам нужно осуществить первую выемку, которая будет заглубляется в почву на 0,5 м.

Вынимать грунт необходимо от центральной части котлована, постепенно продвигаясь к краям строительной площадки. Как только первый слой будет разработан, можно переходить ко второму. Его границы должны быть уложены в размеры первого слоя и уменьшены на 25 см. Эти действия следует продолжать до тех пор, пока вы не достигнете дна котлована, который является площадкой для заливки подошвы.

Извлеченная почва сортируется на две части. Первая – это песчаный грунт, который располагается у границ котлована и будет использоваться для подсыпки. Вторую часть необходимо вывезти за пределы участка.

Котлован для столбчатого основания

Когда расчет котлована осуществлён по вышеописанной схеме, можно переходить к земляным работам. Для столбчатого основания следует подготовить неглубокие траншеи до 0,5 м. Они будут открыты по границам фасада будущего здания. На дне траншеи следует сделать особые выемки в виде шурфов. Они необходимы для установки промежуточных и угловых столбов.

Рекомендации специалиста по проведению работ

С участка, как и в вышеописанных случаях, следует снять плодородный слой почвы, углубившись на 30 см. По размещенным краям необходимо вырыть траншею на 0,5 м. Минимальная ширина должна составить 70 см. Максимальное значение – 100 см. В данном случае вас тоже должна заинтересовать глубина котлована. Она составит 0,5 м для шурфов. Их размеры равны 0,5 x 0,5 м. Они выполняются на дне траншеи от углов. Расстояние между опорами составит 2 м максимум. Минимальное значение равно 1,5 м.

В шурфы будет заливаться подошва под будущие опоры. Глубина шурфа определяется вехами. Почва, которая была отработана, помещается внутрь периметра траншей, она будет использоваться на подсыпку внутренних пазух. Если же вы устраиваете свайное основание, то котлован не понадобится. Сваи устанавливаются в скважины, которые предварительно бурятся ручным или механическим инструментом. Особенность этого процесса выражена в неоспоримых технологических преимуществах данного основания.

Санитарные нормы и правила

Если вы затеяли строительство дома, то для начала вам придется вырыть котлован. СНиП для этого обязательно нужно соблюдать. Ознакомившись с ними, вы сможете понять, что яма для основания нужна для засыпки стабилизирующей подушки и расположения конструкции ниже нулевого уровня грунта. Обычно прочности почвы оказывается недостаточно. Иногда на территории слишком высоко располагаются грунтовые воды. Но в любом случае технология создания подушки не сопровождается сложностью, а польза очень существенна.

В СНиП 3.02.01-87 прописано, что в зимнее время разрабатывать грунт почти невозможно, да и механическая разработка будет идти не лучшим образом. Транспортировка грунта и его вывоз будут усложнены. Если работы вы планируете осуществлять в зимнее время, то все процессы будут замедлены. Потраченное время можно удвоить, что обусловлено длительностью создания котлована.

Технология ограждения основания

Для того чтобы избежать серьезных последствий, довольно часто используется ограждение котлованов. Для этого применяется технология монтажа шпунтов. Это локализует проседание грунта и исключает его характерные изменения. Они происходят лишь в области ведения строительных работ. Другие здания при таком ограждении оказываются защищены от повреждений и деформаций.

Методика заключается в установке свай, которые изготавливаются из разных материалов. Они находятся рядом друг с другом. Крепление котлована может проводиться с помощью опор в виде временных ограждений. Это касается деревянных свай, которые со временем теряют свою целостность, поэтому используются редко. Всё чаще строители отдают предпочтение металлическим шпунтам, которые могут быть использованы многократно.

Источник