Заглубление ленточного фундамента для каркасного дома с мансардой

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

Плюсы и минусы ленточного фундамента под каркасный дом

Ленточный фундамент под каркасный дом– самый распространенный вид оснований в частном строительстве. Технология выверена веками. Трудо- и материалоемкость меньше, чем у плитного. В конструкции отсутствуют недостатки, свойственные сваям с висячим ростверком – открытое подполье, невысокий срок службы. Как правило, внутри сооружения устраивают полы по грунту.

Ленточное основание под легкое сооружение экономически целесообразно закладывать на глубину выше уровня промерзания. Применяя меры, препятствующие пучению и разрушению, можно добиться долгой и надежной службы фундамента в течение всего срока эксплуатации.

Глубина заложения

Строительная конструкция работает в сложных условиях и воспринимает большие нагрузки. Ошибки при расчете и возведении фундамента оборачиваются последствиями, которые потом трудно или невозможно исправить. Поэтому первая важная задача — определить тип почвы, ее несущую способность, склонность к проседанию, уровень грунтовых вод. Исходя из этого, принимают решение о строительстве ленточного основания.

Дополненные и измененные СНиП 2.02.01-83 теперь применяют в строительстве под названием СП 22.13330.2010. В соответствии с правилами допускается устраивать малозаглубленные фундаменты под каркасные дома после проведения инженерно-геодезических, геологических и гидрометеорологических изысканий, расчета по нагрузкам и сравнения технико-экономических показателей разных вариантов подземных конструкций.

Готовые проекты содержат стандартные решения, которые часто не учитывают особенностей условий конкретного участка. Поэтому нельзя пренебрегать хотя бы начальной геологией, в ходе которой выясняется необходимость проведения более детальных изысканий.

Перед выбором вида фундамента для дома изучают рельеф и уклон местности, определяют возможный вариант дренирования. Можно самостоятельно узнать тип грунта и уровень залегания подземных вод. Для этого отрывают шурфы на участке на глубину промерзания и анализируют состояние почв, структуру, прочность слоев.

Глубину промерзания определяют по СП 131.13330.2012. Интересующие сведения могут предоставить в районном или городском земельном отделе архитектуры.

Исходя из полученной информации принимают решение об устройстве того или иного типа основания.

Ленточныймалозаглубленный фундамент для каркасного домарекомендуется возводить на участке со спокойным рельефом. Наиболее рационально применение МЗЛФ понепучинистым грунтам – крупнозернистым пескам, нетекучим глинам, скальным или крупнообломочным породам с содержанием глинистых частиц менее 10 %. При этом уровень УГВ должен быть ниже 2 м.

При грунтах с низким УГВ, но склонных к увлажнению и пучению – глинистых, суглинистых и супесчаных с содержанием пылеватых частиц более 10 % – рекомендуется закладывать фундамент на глубину не ниже, чем 50 см от уровня подземных вод, а также МЗЛФ в виде ростверка по сваям.

Если высокий УГВ или участок с большим уклоном, то независимо от типа почв рассматривают другие варианты оснований: плитного малозаглубленного или свайного с висячим ростверком.

Фундамент мелкого заложения

Особую опасность для мелкозаглубленных конструкций представляют неравномерная осадка. Подошва фундамента опирается на неплотный грунт выше уровня промерзания. В этой области почва обычно разрыхлена воздействием воды и низких температур.

При растяжении фундамента, которое происходит из-за непрочного грунта, в нижней части конструкции со временем образуются микротрещины. Их раскрытие приводит к коррозии арматуры, воспринимающей растягивающие усилия. Работа в таких экстремальных условиях чревата появлением трещин сначала на железобетонной ленте, затем на стенах.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент длястроительства каркасного домарекомендуетсяиспользовать только на родных плотных грунтах.

Песчаная подушка на рыхлых почвах даже с послойным уплотнением не создаст достаточно прочного основания, которое хорошо воспринимает нагрузки без усадок и деформаций.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на сваях

МЗЛФ на сваях рекомендуется строить в тех случаях, когда нет уверенности в однородности и прочности несущего грунта. Такая конструкция лишена недостатков мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Основную часть нагрузки от здания – 85 % – воспринимают железобетонные буронабивные или металлические винтовые сваи, опирающиеся на грунт ниже уровня промерзания на 20-30 см. Ростверк выполняют в виде МЗЛФ, соединяющего между собой опоры. Он равномерно передает усилия на подземные анкеры и поверхность земли через подошву.

Такой вариант более устойчив, имеет высокую жесткость, надежен при неплотных подстилающих грунтах.

Заглубленный ленточный фундамент

Это классический вариант основания под здание из кирпича или бетона. В каркасном строительстве применяют при возведении домов с подвалами или цокольными этажами.

Основное условие для устройства заглубленного ленточного фундамента – постоянный низкий уровень грунтовых вод. Даже незначительное и нечастое поднятие подземной влаги приводит к появлению течей, отсыреванию стенок подвала, разрушению отделки.

Подошва основания опирается на горизонт нормативного промерзания грунта. Это исключает действие сил морозного пучения снизу, но касательные усилия и боковое давление земли присутствуют.

Поэтому ленточный заглубленный фундамент под каркасный дом рассчитывают и выполняют, соблюдая все необходимые требования.

Расчет

Самостоятельный расчет фундамента выполняют при однородных, механически прочных грунтах с низким УГВ. Осложнения в виде торфяников в подпочвенном слое, частых подтоплений, насыпных или намывных песков, сложного рельефа требуют профессионального подхода.

Задача фундамента – передавать нагрузки от здания на грунт. Для определения площади опорной части проводят расчет. Если она рассчитана некорректно, то вес дома превысит сопротивление основания. В результате продавливания и неравномерной осадки почвы возможно появление трещин, разрушение конструкций.

Правильный расчет – не гарантия долговечности фундамента. Ее обеспечивают грамотное строительство и эксплуатация с соблюдением требований. Если после устройства основания копать подвал вблизи стенки конструкции или пристраивать часть здания, это приведет к ухудшению условий работы участка ленты из-за нарушения целостности почвы. Неправильная консервация подземной части на зиму также изменяет свойства грунтов в не лучшую сторону.

Ленточный фундамент для каркасного домасоздает давление, расчеткоторого проводят по формуле:

Вес дома = вес надземной части + вес фундамента.

Площадь опирания определяют, исходя из выражения:

S› 1,2 Вес дома/ отпор грунта, где 1,2 – коэффициент надежности.

Иногда к отпору грунта применяют повышающий коэффициент, что приводит к уменьшению площади опоры. Делать этого не рекомендуется, так как различные нарушения при эксплуатации могут негативно сказаться на несущей способности почвы.

Например, переувлажнение грунта с нарушенной структурой при отсутствии дренажа, отвода воды, просевшей отмостке приводит к его ослаблению.

Несущую способность грунта определяют по таблице СНиП 2.02.01-83. Так, у песка она в среднем равна 2кг/см², у глины – 3кг/см².

Вес дома находят сложением постоянных и временных нагрузок от всех конструкций, отделки, пола, кровли, мебели, людей, оборудования и снега (СНиП 20.13330.2011, 131.13330.2012).

Существует упрощенный способ нахождения массы дома, разработанная строителями-профессионалами:

1. Нагрузка от каменного, кирпичного, газопенобетонного с облицовкой кирпичом — 2,4 т/м²;
2. Ячеистые бетоны, отделанные штукатуркой – 2 т/м²;
3. Брусовые и каркасные дома – 1,7 т/м².

Значения включают нагрузку от фундамента. Чтобы найти вес дома, достаточно площадь умножить на величину. Если строение ведется в 2 этажа, соответственно, показатель удваивают.

Полученную величину подставляют в формулу и находят S– требуемую минимальную площадь фундаментной ленты.

Например, для одноэтажного каркасного дома с площадью 120 м², строящегося на песке, искомая площадь равна:

1,2х120х1,7/20=12,24 м² (20 – несущая способность песка в т/м²).

Ширинаполосы ленточного фундамента для каркасного домаопределяется, исходя из длины несущих стен и перегородок, которая в этом примере равна 12х2+10х2+12(центральная)=56 м:

12,24/56=0,22 м=22 см.

Согласно СНиП 2.02.01., минимальная ширина под наружные стены одноэтажного дома принимается равной 250 мм. Эта величина не может быть также меньше толщины стен.

В каркасном строении высота сечения стоек ограждающей конструкции определяется по несущей способности бруса. Обычно это 150-200 мм.

Теплотехнический расчет определяет толщину утеплителя. Если она больше сечения доски, разделяют теплоизоляцию на 2 части – между стойками каркаса укладывают первый слой, снаружи – второй.

С учетом отделки наружных стен обшивными материалами искомая толщинанесущего ленточного фундаментадля каркасного дома– 250-350 мм.

Армирование

Железобетонную ленту армируют каркасом из рабочих стальных стержней и связующих элементов. Применяют рифленый и гладкий прокат классов А400-500 для основных, А240 – для конструктивных прутков. Расчет и технология нормируются СНиП 52-01-2003, СП 63.13330.2012.

Каркасы представляют собой пространственные конструкции из продольных и поперечных стержней, соединенных хомутами. Первые воспринимают растягивающие напряжения, вторые – распределяют их равномерно между вертикальными и горизонтальными элементами.

Армирование МЗЛФ для каркасного дома рассчитывают по упрощенной схеме, где определяется минимально допустимая площадь стержней. Она составляет 0,1 % сечения ленты.

При ширине фундамента 300 мм и глубине заложения 400 мм с учетом высоты цоколя 600 мм рабочая площадь составляет 300000 мм². Профили должны иметь суммарное сечение не менее 300000х0,001=300 мм². Этому значению соответствуют несколько позиций из таблицы сортамента стали.

С учетом существующих ограничений на участках длиной свыше 3 м разрешено применять арматуру диаметром от 12 мм. Поэтому каркас изготавливают из 4 стержней, по 2 в нижнем и в верхнем ряду.

Поперечную арматуру подбирают, исходя из высоты каркаса. Если она меньше 80 см, используют проволоку диаметром 6 мм, при большей – стержни с сечением 10 мм. Шаг крепления – 25-30 см. Хомуты связывают механическим способом или вручную.

Требуемый расход арматуры находят по чертежу, приобретают с запасом 5 %.

Ленточный мелкозаглубленный фундамент – технология

Подготовительные работы включают расчистку местности, удаление верхнего плодородного слоя на глубину 30 см, разметку и установку обносок.

Операции по устройству МЗЛФ выполняют по следующей схеме:

1. Подготовка траншеи глубиной на 20-40 см ниже заложения подошвы фундамента;
2. Подсыпка песком или щебнем с послойным уплотнением до проектной отметки;
3. Укладка дренажных труб, обернутых в геотекстиль;
4. Установка опалубки с предусмотренными сквозными отверстиями для фиксации гильз (для коммуникаций и продухов);
5. Укладка гидроизоляции;
6. Монтаж арматурного каркаса;
7. Заливка в опалубку бетона марки М250-300 с уплотнением вибратором или вручную.

После бетонирования фундамент нуждается в уходе – оберегании от переувлажнения, пересыхания, замерзания.

После набора 70 % прочности, что происходит в зависимости от погодных условий на 4-14 день, конструкцию разопалубливают. На боковые поверхности наносят окрасочную гидроизоляцию, наплавляют рулонные материалы или монтируют мембраны. На горизонтальную часть фундамента укладывают 2-3 слоя рубероида.

Желательно наружную сторону основания защитить теплоизолятором – наклеить плиты пенополистирола. Утепление подземной конструкции и отмостки – эффективный способ борьбы с пучением грунта.

Обратную засыпку выполняют песком. Он дренирует поверхностные воды, направляя их в дренаж.

Вокруг отмостки прокладывают ливневку для удаления стоков с крыши.

Ленточный фундамент для каркасного дома обладает высоким ресурсом, если выбрано рациональное решение с привязкой к условиям участка, произведен правильный расчет, изготовление соответствует технологии.

Источник