Уровень заложения ленточного фундамента

Как определить глубину заложения фундамента

На начальных этапах проектирования определяется глубина заложения ленточного фундамента, его тип и обустройство. Эти данные необходимы для дальнейших расчётов ленточного фундамента по статическим и динамическим нагрузкам. Здесь учитываются такие факторы, как: глубина сезонного промерзания, статический уровень подземных грунтовых вод, класс строения, сейсмичность района, геология грунтов.

Следуя рекомендациям СП, соответствующим требованиям ГОСТ, создаются индивидуальные проекты для отдельных объектов. Знание этих положений необходимо каждому застройщику, который настраивается самостоятельно осуществлять этапы строительства от создания проекта до сдачи в эксплуатацию объекта.

Факторы, влияющие на глубину заложения фундаментов

Перед началом строительства сооружения сделайте проект на основе которого будут проводиться строительно-монтажные работы, подключение к существующим сетям коммуникаций. На основании этого документа, после оформления, сбора подписей у контролирующих организаций, выдаётся разрешение на строительство.

Важно! Не начинайте работы до получения разрешения на индивидуальное строительство.

Проектирование ленточного фундамента, определение его заглубления производится с учётом влияния следующих факторов:

1. Глубина сезонного промерзания ниже лежащих грунтов.
2. Уровень грунтовых, паводковых вод.
3. Состав и залегание грунтов, их свойства, несущая способность.
4. Класс ответственности, долговечности, капитальности сооружения.
5. Нагрузки, передающиеся на ленточный фундамент от веса здания.
6. Близко расположенные застройки.
7. Сейсмичность района.
8. Экологические и санитарные требования.
9. Экономическая целесообразность при выборе вариантов.

Глубина промерзания, методы определения

При определении глубины заложения подошвы фундамента важную роль играет правильное определение нормативной глубины промерзания для данного района строительства. Проектные организации, для облегчения расчётов, пользуются картой с нанесёнными изотермическими линиями или таблицей, в которой указаны значения нормируемой глубины промерзания для крупных городов, регионов России.

Нормативную глубину промерзания в районе строительства ленточного фундамента можно посчитать самостоятельно по эмпирической формуле (5.3 СП 22.13330.2016) справедливой для районов с промерзанием Изотермические линии нормативной глубины промерзания по Европейской территории России и Западной Сибири. Выборка из таблицы нормативной глубины промерзания грунтов по Европейской части России

Для домов с тёплым подвалом или утеплённым полом расчетная отметка заложения определяется с учётом температуры в помещениях, примыкающих к фундаменту во время отрицательных наружных температур по формуле (5.4 СП 22.13330.2016):

d_f = d_н*к

• d_f – расчётная отметка заложения;
• d_н — нормативная глубина, определяемая выше по формуле 5.3;
• к — понижающий коэффициент, определяемый по таблице 5.2 СП 22.13330.2016.

Например: по Московской области нормируемая глубина сезонного промерзания на площадке с супесными грунтами, пылевидными песками равна 1.34 метра. При строительстве дома из кирпича с отапливаемым подвалом, температурой в холодные месяцы 20 градусов понижающий коэффициент =0.4. Расчётный уровень заложения: 1.34*0.4=0.56 м. Подошва фундамента будет на отметке -0.76 м.

Коэффициенты для определения расчётной глубины промерзания для отапливаемых зданий.

Нормативные уровни промерзания берутся по пиковой нагрузке от максимально низких температур за 5—10 лет наблюдений. Поэтому, во время проектирования следуйте рекомендациям СП, чтобы гарантировать сроки эксплуатации строения.

Грунтовые воды

Уровень положения грунтовых вод напрямую влияет на заложение проектируемого фундамента и состояние грунта. Определить уровень грунтовых вод возможно такими способами:

• получить данные по гидрогеологическим изысканиям в районе участка у отдела архитектуры;
• пробурить шурф самостоятельно;
• узнать у соседей, построившихся ранее на прилегающем участке.

Уровень грунтовых вод носит сезонный характер, поэтому расчёт ведётся по максимальному значению в пиковый, весенний период (СНиП 22.13330.2016). В зависимости от положения грунтовых и паводковых вод, глубины естественного промерзания изменяется нормируемое заложение подошвы основания.

Когда пиковый подъём грунтовых вод превышает глубину промерзания, рекомендуется возводить мелко заглублённый ленточный фундамент с применением технологий по укреплению основания, дренажа.

Пучинистость

Пучинистость — негативный фактор, влияющий на заложение фундамента. Пучение вызывают только те грунты, которые обладают высокой капиллярной активностью — способностью втягивать воду, смешиваться с ней. При замерзании таких грунтов увеличивается объём, что вызывает изменение положения фундамента, нарушается геометрия кирпичных стен, каркаса здания, конструкционных элементов.

Замерзание грунта происходит под подошвой и у боковых стенок фундамента. Пучение грунта вызывает усилия, способные поднимать нагруженные здания. Например для лёгкого дома со стенами из блоков низкой плотности (пенобетон, газобетон) разность уровней между крайними точками стены не должна превышать 0.02% (СП 22.1330.2016, таблица Д.1). Эксцентриситет приложения нагрузок для такого варианта не допускается.

Грунты по своей способности поглощать влагу и увеличиваться в объёме при промерзании делятся на следующие категории:

• сильно пучинистые,
• пучинистые,
• средне пучинистые,
• слабо пучинистые,
• не пучинистые.

Какой вид грунтов, их залегание на участке можно узнать:

• в отделе архитектуры из геологических исследований;
• пробурив шурф на участке, взяв керн и определив состав в лаборатории — это самый надёжный способ.

К пучинистым грунтам относятся: глина, суглинки, супеси. К средне пучинистым относят мелкие пески с природными включениями пылевидных частиц или глины, имеющие способность втягивать воду через капилляры. Сильно пучинистыми становятся такие грунты когда уровень грунтовых вод выше глубины промерзания.

К не пучинистым относятся: скальные и крупнообломочные грунты, чистые крупные и средней крупности пески, способные адсорбировать влагу.

Фундаменты глубокого заложения

При строительстве зданий 1 и 2 категорий применяют фундаменты глубокого заложения, ниже глубины промерзания. Это обеспечивает их нормируемую долговечность (>50 лет), степень ответственности, капитальность (ГОСТ 27751). Немалую роль в проектировании играет:

• отсутствие выше грунтов, способных нести расчётную нагрузку;
• необходимость устройства подвала для проводки коммуникаций;
• нахождение рядом крупных объектов, способных изменить расположение и свойства грунтов за время эксплуатации;
• повышенная сейсмичность.

Привязка таких зданий производится на основе глубоких инженерных расчётов с учётом правил и требований СП 22.1330.2016, с применением необходимых мер защиты фундамента от пучения, подземных и паводковых вод.

Применяемые виды защиты:

• утепление, позволяющее сохранять температуру фундамента и предотвращать обмерзание;
• дренаж на уровне основания подошвы перфорированными трубами для отвода подземных и талых вод;
• несъёмная опалубка;
• утеплённая отмостка расчётной ширины;
• утепление цоколя;
• укрепление грунтов инъекцией цементного раствора при необходимости.

Фундаменты мелкого заложения, сплошные плиты

Фундаменты мелкого заложения применяют для зданий 2 и 3 категорий когда глубина промерзания низкая и заглублять подошву настолько экономически не целесообразно. Второй вариант — глубина сезонного промерзания ниже уровня грунтовых вод.

При этом, геология грунтов на участке должна позволять по природной несущей способности возводить мелко заглублённый фундамент.

Обустройство фундамента сплошной плиты по СП 50-101-2004.

Обустройство должно предусматривать дренаж, утепление отмостки, надёжную гидроизоляцию. Иногда заранее закладывается в проект усиление нижележащих грунтов методом инъекции цементным раствором, установка свай с целью удерживания фундамента от поднятия в случае вспучивания.

Эти меры достаточно эффективные, позволяют гарантировать долговечность фундамента до 50 лет. Расчёт заложения подошвы ведётся с учётом геологии распределения пластов грунта на участке.

Ширина фундамента зависит от несущей способности грунтов на которые он опирается и толщины кирпичной или блочной стены каркаса строения, расчётной по тепло потерям для данного климатического пояса.

Плитный монолитный фундамент рекомендуется возводить в густо застроенных городах и районах, например в Москве, где ограничена возможность копать глубокие котлованы. При соблюдении технологии строительства, плитный фундамент считается надёжнее других оснований.

Расчёт проводится по положениям СП 50-101-2004, сложен для не специалиста, выгоден по экономическим затратам, срокам возведения.

Источник

Какой должна быть глубина заложения ленточного фундамента?

Монолитная и сборная ленты являются самыми популярными видами фундаментных оснований в малоэтажном строительстве. Это легко объясняется наиболее оптимальным соотношением стоимости и надежности конструкции. Однако, не все знают, что степень надежности фундамента в значительной степени зависит от глубины ее заложения. Монолитная лента может просто лопнуть под воздействием нагрузок, если строители не учтут особенности грунта и некоторые другие факторы. Чтобы не допустить подобного, попробуем разобраться, от чего зависят размеры ленты и как их правильно определить.

Параметры, определяющие величину заложения

Все фундаментные основания по уровню расположения опоры подразделяются на заглубленные, мелкозаглубленные и незаглубленные. По названию можно понять, что каждый из них закладывается на определенную глубину, которая определяется:

• типом грунта;
• глубиной промерзания почвы (далее ГП);
• уровнем грунтовых вод (далее УГВ);
• весовой нагрузкой от строения.

Во время определении массы здания, следует учитывать не только строительные элементы, но и снеговой покров, инженерное оборудование, отделочные материалы и все что находится внутри.

Нормативные требования

Главных документов, на которые следует ссылаться при выполнении расчетов, всего два:

• СНиП 2.02.01-83 – Основания зданий и сооружений (более старое издание СНиП II-Б.1.62);
• СНиП 23-01-99 – Строительная климатология (или современная, актуализированная редакция СП 131.13330.2012).

В первом изложены все требования к конструкции фундаментов, во втором указана глубина промерзания грунта по климатическим зонам для большинства крупных городов.

Глубина промерзания в регионах России.

Данные о грунтовых водах и типе грунта можно получить только на основании гидрогеологических изысканий на участке. Их проводят специализированные организации путем пробного бурения. Но, если вы не первый застройщик, то такую информацию можно получить (купить, но намного дешевле) у уже отстроившихся соседей.

Влияние УГВ и ГП

Глубина заложения фундаментной ленты напрямую зависит от уровня грунтовых вод и точки промерзания почвы. В нормативах указано, что если вода находится:

• более чем на 2 метра ниже ГП – фундамент закапывают на 0,6 м и глубже, без песчаной подушки;
• от 2 м и до ГП – глубина заложения ленты от 0,6 м с обязательным устройством песчано-гравийной подушки;
• вода выше ГП – фундаментное основание с подушкой должно быть на 0,1-0,3 м глубже ГП.

Следует понимать, что высота песчаной подушки в размер фундамента не входит. Точные данные о минимальной глубине заложения фундаментной ленты в зависимости от ГП и типа грунта приведены в таблице 1 СНИП 2.02.01-83. Из нее видно, что в тех случаях, когда дом строится на не пучинистых грунтах и наружная поверхность лены имеет вертикальное и горизонтальное утепление, к глубине промерзания можно не привязываться.

Во второй таблице этих же норм указана глубина траншеи под ленточный фундамент в домах с холодными подвалами в зависимости от уровня грунтовых вод и типа грунта.

Расчет заглубления ленты

На следующем этапе нужно разобраться, как все вышеприведенные факторы влияют на выбор типа фундамента. Их, как вы помните, всего три.

Ленточный фундамент. Виды по глубине заложения.

Незаглубленный

Этот тип фундаментной ленты не способен выдерживать большие весовые нагрузки и поэтому применяется очень редко. Он полностью находится на поверхности грунта, а заглублена только песчано-гравийная подушка. Поэтому понятие глубины заложения к этому типу фундаментов можно применять только условно. Главное достоинство такой конструкции заключается в том, что на боковые бетонные стенки не действует сила пучения.

Незаглубленное фундаментное основание может монтироваться только на плотных устойчивых грунтах. Для его устройства снимается верхний слой грунта на глубину 30-40 см. После этого в траншею насыпается смесь песка с гравием и хорошо утрамбовывается с проливанием водой. Устанавливается опалубка, собирается арматурный каркас и заливается бетонная смесь. Высота фундамента, а точнее цоколя – 50-60 см, ширина 30-40 см. Следовательно, ширина подушки должна быть 40-50 см.

Мелкозаглубленный

Фундамент мелкого заложения воспринимает нагрузки от пучения и при этом не так надежен, как заглубленный. Он делается выше точки промерзания грунта. Поэтому величина его заглубления зависит от таких факторов как тип грунта, глубина промерзания и уровень грунтовых вод. Где взять эти данные, было указано выше. Таблицы зависимостей глубины заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента приведены в СНИП 2.02.01-83 и выше по тексту статьи.

Если уровень грунтовых вод ниже ГП, от процесса пучения обычно не бывает. Исключением является наличие слоя глины, которая может задерживать и накапливать дождевые и талые воды. В любом случае, даже для одноэтажного дома здесь действует правило – глубина заложения ленты должна быть не менее половины положения точки промерзания. И если в вашем населенном пункте ГП находится на отметке 1,8 м, то фундамент следует заглубить на 0,9 м.

Если вода выше точки промерзания, а грунт не является особо плотным и устойчивым, то от устройства мелкозаглубленного основания придется просто отказаться. При высоком УГВ фундаментную ленту придется заглублять ниже точки промерзания на 10-30 см.

Заглубленный

Это самый надежный тип ленточного фундамента. Глубина его заложения на 100-300 мм ниже точки промерзания. Главное условие его строительства заключается в том, что лента должна опираться на плотные слои грунта. При заболоченности или торфяников придется копать траншею ниже этих слоев. После этого обязательно засыпать и утрамбовать песчано-гравийную подушку и после этого ставить опалубку. Технология устройства этого типа фундамента описана в этой статье.

Можно ли уменьшить глубину заложения

Часто бывает так, что выполненные расчеты показывают необходимость больших размеров и расходы на возведение ленты становятся слишком значительными. Особенно, если рассчитывается глубина ленточного фундамента для двухэтажного дома. Тогда сразу возникает вопрос, как уменьшить габаритные размеры фундаментной конструкции.

Существует три варианта:

• уменьшить ГП;
• понижение УГВ;
• устройство буферной подушки.

Изменить климат невозможно, но, используя утеплитель, можно уменьшить глубину промерзания грунта. Для этого внешняя стена ленты покрывается пенополистирольными плитами. Также утеплитель нужно уложить под отмостку на всю ее ширину. В результате ГП уменьшится и фундамент можно сделать мельче.

Отвод грунтовых вод ниже ГП осуществляется путем укладки эффективной дренажной системы. Она должна быть смонтирована ниже глубины промерзания грунта. Это большие объемы земляных работ, много материалов и устройство колодцев, но эффект будет отличным.

При большом слое пучинистых или заболоченных грунтов, фундамент придется закладывать глубоко. Чтобы избежать этого, неустойчивый грунт нужно просто заменить насыпными материалами. Для этого с наружной стороны ленты выкапывают траншею шириной около метра и засыпают ее песком с гравием. Подушка под фундаментом так же остается обязательной.

Подушка под ленточный фундамент.

Усредненные значения для разных типов построек

Еще один показатель, который следует учесть при расчетах это сопротивление грунта. Для основных видов почвы он следующий

• глина сухая плотная – 1,6-3,0;
• песок крупных фракций – 3,6-4,6;
• среднезернистый – 2,5-3,6;
• мелкозернистый – 2,2-3,4;
• супесь – 2,6-3,6;
• суглинок – 1,6-3,0;
• гравий, щебень, галька – 5,1-6,5.

После этого нужно определить весовое давление здания. Для основных строительных конструкций эти показатели следующие (в кг/см 2 ):

• стены дощатые с утеплителем – 30-50;
• бревенчатые – 80-120;
• керамзитобетонные – 460-580;
• кирпичные – 570-970;
• перекрытие по деревянным балкам – 120-160;
• цокольное – 170-300;
• железобетонное – 320-550.

Подсчитав вес здания, и сравнив результат с расчетным сопротивлением грунта, можно определить, подойдет ли ленточный фундамент для вашей постройки. Бывает и так, что приходится думать о том, как сделать здание легче или выбирать другой тип фундамента. Полный пример расчета ленточного фундамента мы приводили тут.

Видео по теме

Источник