Расчет ленточного фундамента мелкого заложения с подвалом

Устройство и технология строительства ленточного фундамента с подвалом

Подвал в частном доме – многофункциональное пространство, которое используется не только для хранения продуктов, инструментов или разных вещей.

Здесь можно обустроить мастерскую, гараж для велосипедов, скутеров, хранения спортивного инвентаря.

Но дом с подвалом требует прочного, грамотно рассчитанного фундамента, и распространенным вариантом является основание ленточного типа.

В каких случаях можно обустроить?

При выборе основания для дома обязательно учитывается тип почвы на участке и высоту грунтовых вод.

Так, ленточный фундамент, с учетом подвала, будет глубоко заглубленный, поэтому закладывается при плотном, устойчивом грунте.

Такое основание не подходит для:

Подходящим грунтом являются суглинки, глина. Валунно-галечный, обломочный, хрящеватый тип почвы тоже подходят, но земляные работы будут сложными и дорогостоящими, с учетом глубины котлована под коттедж с подвалом.

Рекомендуемая глубина заложения

Глубиной заложения основания считают расстояние от его подошвы до поверхности почвы. Она зависит от таких факторов:

• глубина промерзания земли (данные берут из общедоступных сведений по конкретному региону);
• тип грунта;
• уровень подземных вод – подошва фундамента не должна находиться ниже этой отметки.

Так как в здании будет подвал, учитывается и высота его потолка, которая не должна быть менее 2 м. В большинстве случаев достаточной глубиной заложения считают 2,5 – 2,7 м, при этом подошва основания опускается ниже уровня промерзания грунта на 10-20 см.

Если уровень вод выше этой отметки, проводится их искусственное понижение с помощью дренажной системы – самоточной или принудительной.

При большой глубине промерзания утепляется прилегающий к основанию грунт и сам фундамент – это сокращает его глубину и снижает расходы. В качестве утеплителя используют пенопласт или подобные материалы, устойчивые к влаге, гниению, воздействию низких температур.

Сделать под всей площадью дома или под его частью?

Площадь подвала может занимать все основание или только его часть. В первом случае помещение отводят под вспомогательное:

• бильярдную,
• сауну,
• мастерские,
• котельную и так далее.

Во втором – используют в качестве погреба, кладовой.

Естественно, если подвал занимает часть площади фундамента, заглубляется только эта часть. Глубина залегания остального фундамента ограничивается рекомендуемым уровнем (на 10-20 см ниже уровня промерзания почвы).

Этапы обустройства фундаментного основания

Прежде чем приступить к работам, проводят расчет глубины залегания и толщины основания.

Для предотвращения горизонтального смещения ленты, стены подвала делают толще. Так как это увеличивает общий вес конструкции, увеличивается ширина подошвы основания.

Рекомендуется возводить монолитную, а не блочную ленту – она более устойчива к морозному пучению, лучше выдерживает нагрузки.

Перед началом работ:

• закупают необходимые материалы,
• заказывают спецтехнику,
• определяют график работ.

Расчет площади подошвы и толщины стенки

От площади подошвы зависит равномерность распределения веса дома. Также подошва фундамента выполняет такие функции:

• предотвращает локальное пучение грунта;
• укрепляет слабый слой почвы;
• повышает равномерность обустройства конструкции по плоскости участка.

Площадь подошвы и толщина стенок рассчитываются по формулам и данным из справочника. Средние значения для строения с длиной стены до 3 м, глубиной подвала 2,5 м приведены в таблице:

Материал стен	Ширина подошвы, мм	Толщина стен подвала, мм
Бутовый камень	900	600
Бутобетон	600	400
Кирпич	770	380
Бетонный монолит	400	200
Бетонный блок	500	250

Выполнить самостоятельные расчеты можно с помощью онлайн-калькулятора и справочных данных, которые есть в интернете.

Земляные работы

В начале работ выполняется разметка будущего фундамента. Для этих целей используют обычные колышки с натянутой на них веревкой. В соответствии с этой разметкой копают котлован, вручную или с помощью техники. Дно и стены котлована должны быть ровными, без осыпания.

Водоотведение и дренаж

Это второй этап работ. Различают три типа подземных вод, которые отводятся от здания:

• грунтовые, поднимаются в сезон дождей или таяния снега;
• капиллярные – поднимаются с водоносных слоев;
• верховодка – образуются в пазухах засыпки, коммуникационных траншеях после паводков, сильных дождей и так далее.

Грунтовые воды отводятся дренажной системой – перфорированной трубой, проложенной в технологической траншее между земляной и фундаментной стеной. Труба окружается слоем щебня, снаружи укладывается слой геотекстиля. Отведение воды осуществляется в близлежащий водоем, канаву или в низину. Расположение трубы – на 30 см ниже фундамента.

Отведение воды после осадков осуществляется с помощью ливневок. Для ликвидации капиллярных вод обустраивают прослойку на дне котлована – из щебня, геотекстиля и песка, общая толщина прослойки составляет около 30 см.

Закладка ЛФ

После рытья котлована и выполнения дренажных работ приступают к закладке фундамента. Этапы следующие:

1. Гидроизоляция дна – рубероидом. Полосы укладывают внахлест 15 см, края полос должны заходить на стенки котлована примерно на 50 см. Сверху рубероид покрывается битумной мастикой.
2. Изготовление опалубки – из досок толщиной около 2,5 см (съемная) или из плит пенополистирола (несъемная). Пенополистирол является и утеплителем для фундамента.
3. Установка арматуры – это металлические пруты с диаметром 12-16 мм, которые устанавливают на расстоянии 3 см от стенок фундамента. Шаг между прутьями – не больше 40 см. Горизонтальное армирование осуществляется проволокой или арматурой, через каждые 30-40 см. Углы конструкции усиливаются металлическими элементами, П-образной или Г-образной формы. Пруты арматуры соединяются простой вязкой. В углах конструкции арматура сгибается.
4. Заливка бетона на высоту 30 см. Используют марки бетона не ниже М200, заливку рекомендуется выполнять одномоментно.
5. Полная заливка фундамента.
6. Застывание бетона.
7. Демонтаж съемной опалубки.

Гидроизоляция

Вертикальная гидроизоляция наружных стен фундамента выполняется битумной мастикой, рулонными материалами или проникающими составами.

Нанесение обмазочных и проникающих материалов – в несколько слоев. Рулонные материалы укладывают в два слоя с нахлестом и обязательной проклейкой стыков.

Горизонтальная поверхность основания изолируется мастикой, поверх которой укладывают рубероид. Верхний слой – мастика. Гидроизоляция выполняется при использовании съемной опалубки.

Утепление

Это необходимый пункт при строительстве энергоэффективного дома или при высоком уровне грунтовых вод, большой глубине промерзания почвы.

Утепление основания выполняется:

• плитами пенопласта,
• пенополистирола,
• термопанелями,
• напыляемым пенополиуретаном или специальными смесями с пенополистиролом/вермикулитом.

Теплоизоляция нужна при условии, что для заливки фундамента использовалась съемная опалубка. При монтаже несъемной опалубки из пенопласта дополнительное утепление не требуется.

Вентиляция

Такое помещение обязательно нуждается в вентиляции – для отвода влаги, почвенного радона, которые не удаляются обычным проветриванием.

Различают два типа вентиляции: естественную и принудительную. Первый тип состоит из вытяжных каналов, расположенных под потолком и на высоте 15-20 см от пола. Это простая вентиляция, эффективная в теплое время года, но зимой ее бывает недостаточно.

Поэтому целесообразно установить либо принудительную, либо комбинированную систему. Она подходит для помещений большой площади, эффективность вентиляции не зависит от времени года, так как движение воздуха обеспечивается вентиляторами.

Распространенные ошибки

Среди распространенных оплошностей при строительстве ленточного фундамента лидируют следующие:

1. Экономия на материалах. Использование низкомарочного бетона, некачественной гидроизоляции, щебня, песка удешевляет строительство, но существенно уменьшает надежность основания.
2. Использование блоков вместо монолита. Блоки отлично подходят для мелкозаглубленного основания или для дома без подвала. Но с подвалом усиливается давление грунта на стенки фундамента, что приводит к сдвигу блоков.
3. Неправильные расчеты основания.
4. Соединение арматуры сваркой, если она для этого не предназначена, или с нарушением технологии.
5. Недостаточное покрытие арматуры бетоном – слой раствора должен покрывать прутья на 5 см, не меньше.
6. Заливка бетона без использования опалубки.

Рекомендации просты – следует избегать ошибок в технологии, не экономить на материалах и оборудовании, уделить достаточное внимание расчетам фундамента.

Заключение

Ленточный фундамент – популярный вид основания для домов в 1, 2 этажа. В том числе, и зданий с подвалом. При соблюдении технологии строительства, учете характеристик почвы и других факторов такое основание будет достаточно прочным, долговечным и надежным.

Источник

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:

1. Незаглубленные
2. Мелкозаглубленные
3. 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

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 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