Глубина закладки для фундамента: расчеты и правила

Как построить надёжный фундамент? От прочности фундамента зависит долговечность строения. Обсудим параметры:

Мелкозаглубленный или глубокий фундамент?

Чаще всего строители советуют использовать глубокие фундаменты, заложенные на глубину промерзания. Это необходимо, если почва неустойчива и склонна к пучению, а здание планируется достаточно большое. Разумеется, что чем глубже располагается фундамент, тем дороже обходится его строительство, а потому необходимо просчитать целесообразность такого заглубления. На твердых и устойчивых почвах с низким уровнем воды вполне оправданно применение мелкозаглубленного фундамента, если он предназначен для одноэтажного кирпичного или бревенчатого дома.

Схемы фундаментов различного заглубления

Часто при использовании мелкозаглубленных оснований производят дополнительное дренирование участка, а также утепление или подсыпку почвы. Такие фундаменты заглубляют на 45-50 сантиметров, если грунт достаточно плотный, 75 см – если участок глинистый, и практически не заглубляют на скалистой местности. Глубокой считается закладка фундамента от 1,5 метра и более. Эта глубина оправдана, если почва из движущихся пластов, склонна к вспучиванию при замерзании или высоко грунтовые воды.

ФУНДАМЕНТЫ НЕГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

Различают фундаменты неглубокого заложения, свайные фундаменты и фундаменты глубокого заложения (опускные колодцы, кессоны).

Общие положения

Фундаменты неглубокого заложения выполняются в заранее вырытых траншеях или котлованах глубиной до 5 м (чаще всего глубина заложения таких фундаментов составляет 1—3 м). Можно выделить следующие типы фундаментов неглубокого заложения: ленточные фундаменты под стены или под ряды колонн; отдельные фундаменты под колонны или стены в комбинации с фундаментными балками; сплошные — выполненные в виде плиты под всем зданием или сооружением; массивные фундаменты под башни, мачты и т.п. (рис. 12.1).

По материалу фундаменты выполняются железобетонными (сборными или монолитными), бетонными, бутобетонными, бутовыми.

Глубина заложения фундамента

Глубина заложения фундамента d] (расстояние от отметки планировки до подошвы фундамента) обычно назначается с учетом:

  • геологических и гидрогеологических условий площадки строительства;
  • климатических особенностей района строительства (глубины промерзания);
  • конструктивных особенностей зданий и сооружений.

При назначении глубины заложения фундамента должны также учитываться особенности приложения и величины нагрузок, технология производства работ при возведении фундаментов, материалы фундаментов и другие факторы.

Минимальная глубина заложения фундаментов при строительстве на дисперсных грунтах принимается не менее 0,5 м от поверхности планировки. При строительстве на скальных грунтах достаточно бывает убрать только верхний, сильно разрушенный слой — и можно выполнять фундамент.

Рис. 12.1. Фундаменты мелкого заложения: а) ленточный; б) отдельный под колонну; в) отдельный под стену; г) в виде сплошной плиты; д) массивный под доменную печь;

  • 1 — фундаментные блоки; 2 — фундаментная подушка;
  • 3 — фундаментная балка (рандбалка); 4 — огнеупорный бетон;
  • 5 — шамотный кирпич; 6 — железобетон; 7 — подготовка

Влияние геологических и гидрологических факторов

При определении глубины заложения фундамента стремятся, чтобы подошва фундамента передавала нагрузку на относительно прочные грунты, расположенные выше уровня грунтовых вод. Как уже отмечалось, не рекомендуется опирать фундаменты на рыхлые пески, текучие и текучепластичные глинистые грунты, грунты с большим количеством органических веществ (торфы, лессы и т.п.), неуплотненные насыпные грунты и др. Если прочные грунты находятся глубоко, часто рациональным бывает принять свайные фундаменты, фундаменты в виде сплошной плиты или изменить основание: произвести укрепление грунтов или их замену.

Назначая глубину заложения фундамента, следует учитывать положение уровня грунтовых вод, его сезонные колебания, направление движения грунтовых вод, степень их агрессивности по отношению к фундаментам и основаниям. В случае если грунты слабые или фундамент расположен ниже уровня грунтовых вод, резко усложняется производство работ и возрастает стоимость фундамента.

Положение уровня грунтовых вод учитывается и при назначении глубины заложения фундаментов из условий пучения грунта при промерзании.

Расчет нормативной глубины сезонного промерзания грунта

В принципе, рассчитывать нормативную ГПГ вовсе необязательно. Можно, например, воспользоваться информацией, представленной на рисунке ниже и с достаточной степенью точности вычислить ГПГ для вашего участка.

А можно пойти по более сложному пути и воспользоваться следующей формулой:

d1=d0√M, где d1 – искомое значение нормативной сезонной ГПГ; d0 – величина, которая зависит от характера грунта. Так, для скальных и крупнообломочных грунтов она принимает значение 0,34 м, для крупных и средних песков – 0,3, для супесей и мелких песков – 0,28, для глин и суглинков – 0,23; M – коэффициент, принимающий значение модуля среднемесячной отрицательной температуры за зиму. Например, в декабре средняя температура составила -10 °С, в январе – -16 °С, в феврале – -18°С. Тогда наш коэффициент М примет значение 14,7. Для глинистого грунта, используя значение коэффициента М, полученное ранее, получаем: d1=0,23×√14,7=0,88 м

Читайте также:  Зимний курятник своими руками на 20 кур: проект и размеры

Факторы, определяющие тип и размеры фундамента

Окончательный выбор в пользу того или иного вида опорной конструкции делают после анализа совокупности факторов, внимания заслуживают следующие моменты:

  • Сведения о геологическом состоянии участка. Сюда входит склонность грунта к пучению, УГВ, глубина промерзания и другие характеристики участка.
  • Характеристика строительных материалов , из которых планируется возвести двухэтажный дом. Например, масса двухэтажного дома из пеноблоков несравненно меньше аналогичной постройки из кирпича. Имеет значение тип перекрытия, конструкция кровли, вид отделочных материалов.
  • Наличие дополнительных нагрузок. Здесь учитывается вес планируемого оборудования, мебели, масса снежного покрова на кровле.
  • Возможности финансирования.

Помимо всех перечисленных показателей учитывается предполагаемое давление фундамента, которое он будет оказывать на почву. Полученные данные сравниваются с нормативами, разработанными для различных типов грунта, и делается выбор в пользу оптимального варианта. Как правило, ленточный фундамент двухэтажного дома кирпича является наиболее приемлемым решением.

Для расчета несущей способности ленточного основания требуется определить высоту и толщину конструкции. При показателях промерзания грунта в различных регионах от 1,0 до 1,8 м, средняя глубина залегания составляет 1,5 м. Произвести вычисления помогут сведения, указанные в СНиПах и данные геологического бюро конкретного района.

Расчет фундамента

Чтобы фундамент был надёжным, площадь основания фундамента должна удовлетворять неравенству:

(Площадь основания фундамента, см²) x (Несущая способность грунта, кг/см²) > (Вес дома, кг)

1) Несущая способность грунта зависит от вида грунта под фундаментом и определяется по таблице 5. Несущую способность грунта называют расчётным сопротивлением грунта.

2) Вес дома складывается из веса фундамента, стен, крыши, перекрытий, а также веса снега на крыше, людей и всех предметов в доме, в т.ч. мебели, ванной и бассейна с водой, бильярда, рояля.

Вес фундамента, стен, крыши, перекрытий на крыше можно рассчитать, с помощью таблиц 1-4.

Вес снега на крыше рассчитывается, исходя из удельного веса снежного покрова в Средней полосе России 100 кг/м².

Вес людей и предметов в доме для коттеджа и загородного дома рассчитывается, как для городской квартиры, по формуле

400 кг/м² x (Общая площадь помещения, м²)

Если в доме предполагается бассейн или другой очень тяжёлый объект, его вес нужно добавить к весу дома.

Для дачного дома, где нет чугунной ванны, рояля, бильярда, толпы гостей можно рассчитывать вес людей и предметов в доме по формуле

200 кг/м² x (Общая площадь помещения, м²)

Столбчатый фундамент: особенности конструкции

Название говорит само за себя. Основой фундамента являются столбы, которые заглубляются в грунт на расчётную глубину. По верхам столбов устанавливается бетонная или металлическая рама (так называемый ростверк).

Материалом для изготовления столбов служит бетон, сплошной глиняный кирпич, бутовый камень, бетоноблоки или металлические трубы. Внизу столбы могут иметь более широкую подошву, что увеличивает площадь опоры. Опорные столбы располагают на расстоянии 1,5-2,5 метра друг от друга.

Основой столбчатого фундамента являются заглубленные в грунт столбы

Полезный совет! Не рекомендуется соединять в одну целую конструкцию дополнительные постройки (крыльцо, веранда и др.). Они должны обустраиваться отдельным фундаментом, и отделяться деформационным швом от основного здания. Нагрузка от крыльца намного меньше нагрузки от дома, поэтому у них будет различная усадка.

Расчёт столбчатого фундамента согласно формуле

До расчёта количества столбов для конкретного здания необходимо вычислить нагрузку на фундамент, массу фундамента и узнать из справочника максимально допустимую нагрузку на одну опору. При расчётах должно соблюдаться условие: давление на подошву фундамента должно быть меньше показателя сопротивления грунта.

Предлагается следующая формула:

Минимальное число опор = («нагрузка на фундамент» + «масса фундамента») / «допустимая нагрузка на одну опору».

Для запаса прочности допускается увеличение числа столбов на 40%. Расположение столбов должно учитывать нагрузки по стенам (под несущими их должно быть больше). Столбы должны обязательно располагаться по углам дома и под точками пересечения всех стен.

Для увеличения запаса прочности фундамента допускается увеличение количества столбов на 40%

Пример расчёта столбчатого фундамента

Проведём расчёт фундамента под дом каркасной конструкции с габаритами 6х7 и высотой потолка 3 метра. Грунт – глина, крыша – из металлочерепицы, этажей – один. Место стройки: регион средней Волги, город Саратов.

Исходные данные:

  • столбы фундамента – круглые железобетонные;
  • глубина промерзания 1,08 метра (рассчитывается для каждого региона);
  • грунтовые воды ближе 2-метровой глубины не обнаружены;
  • грунт на месте застройки – глиняный значение несущей способности Ro – 6 кг/см², берётся из таблицы ниже.

Таблица значений несущей способности грунта:

Тип грунта Ro (кг/см²)
Галька с глиной 4.5
Гравий с глиной 4.0
Песок крупный 6.0
Песок средний 5.0
Песок мелкий 4.0
Песок пылеватый 2.0
Супесь 3.5
Суглинок 3.5
Глина 6.0
Просадочный грунт 1.5
Насыпной грунт с уплотнением 1.5
Насыпной грунт без уплотнения 1.0
Читайте также:  Возводим навес из поликарбоната для автомобиля

Определяем общую нагрузку:

  • общая площадь всех стен равна 78 м², их вес составит 78х50 = 3900 кг, где 50 кг/м³ является удельным весом каркасных стен. Значения удельного веса для каждого стройматериала можно получить из справочников;
  • масса цокольного перекрытия площадью 42 м² составляет 42х100 = 4200 кг, а вес чердачного перекрытия – 42х150 = 6300 кг, где 100 кг/м³ – уд. вес межэтажного перекрытия с утеплителем, а 150 кг/м³ – уд. вес чердачного перекрытия с утеплителем;
  • общая площадь кровли равна 68 м², весить она будет 68х30 = 2040 кг, где 30 кг/м³ – уд. вес крыши из металлочерепицы;
  • снеговая нагрузка будет иметь коэффициент 0.5 от нормативной при скате 45˚, что составит 68х0,5х100 = 3400 кг, где 100 кг/м² – снеговая нагрузка в районе строительства;
  • эксплуатационная нагрузка на каждом этаже составит 42х200 = 8400 кг;
  • теперь вычисляем массу фундамента: количество столбов для размеров здания 6х7 будет равно 12 (из расчёта шага между столбами м), а их диаметр минимально допустимый будет равен 400 мм. Итак, масса 12 столбов длиной 1,5 метра будет равна
  • () = 22608 кг, где в скобках вычисляется площадь поперечного сечения, 2500 кг/м³ – удельный вес железобетона;
  • масса ростверка складывается из массы всех железобетонных перекладин сечением 400х400 мм, соединяющих опорные столбы. Она будет равна = 9680 кг.

Перед расчётом количества столбов необходимо сначала вычислить нагрузку на фундамент

Сложив все полученные значения, получаем общую нагрузку дома вместе с фундаментом. Вес дома составит 54228 кг.

Далее, для определения суммарной площади сечения столбов делим 54228/6,0 = 9038 см².

Соответственно площадь сечения каждого из 12 столбов будет равна 753 см², что соответствует диаметру 310 мм. Но так как минимальный диаметр не может быть меньше 400 мм, то принимаем это значение. Берём диаметр равным 400 мм и определяем, что для данного здания необходимо минимальное количество столбов составляет 10 штук. Но надо ещё учесть коэффициент прочности 1.4 или 40%. Следовательно, для фундамента потребуется 14 опорных столбов диаметром 400 мм.

Вывод

Если по высоте над грунтом какие-то общие рекомендации возможны, то глубина заложения основания дома и его тип в идеале должны определяться на основании исследований грунта. В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме. Успехов в строительстве!

Известно, что бетонный фундамент любого типа обязательно должен возвышаться на какое-то расстояние над уровнем почвы. Благодаря этому удается добиться изоляции стен постройки от его основания. Тем самым предотвращается пагубное воздействие капиллярных процессов, постоянно подпитывающих здание почвенной влагой.

Фундамент пребывает в условиях повышенной влажности практически постоянно. Этому способствуют осадки, грунтовые воды, таяние снежных масс. Поэтому должна быть какая-то минимальная высота фундамента над землей, обеспечивающая сохранность и сухость стен.

Расчет параметров

Ширина подошвы определяется по формуле В = Q/R, где Q — расчетная нагрузка на фундамент, равная массе всех элементов сооружения; R — сопротивление грунта (является табличной величиной и различно для разных грунтов). При определении нагрузки складываются массы следующих элементов: стены с отделкой, фундамент с цоколем, потолочное перекрытие, дверные и оконные системы, гидро- и теплоизоляция, стропильная система и крыша, все внутреннее оборудование (мебель, сантехника и т.д.).

Проверочный расчет конструкции ведется по удельному давлению на грунт (Р). Значение показателя рассчитывается по формуле Р = Q/S, где S — площадь поверхности ленты фундамента. Полученная величина выражается в кг/м² и сравнивается с допустимым значением R для конкретного грунта. С учетом необходимого запаса прочности Р должно превышать R на 20-22%. При отсутствии запаса придется увеличивать ширину подошвы.

Мелкозаглубленный фундамент позволяет значительно снизить затраты на строительство некоторых строений без снижения их надежности. Важным показателем для обеспечения требуемой прочности является глубина его заложения (выше глубины промерзания), которую следует выбирать, исходя из требований СНиП.

Расчет глубины заложения фундамента

Для расчета глубины заложения фундамента необходимо знание двух важных факторов – типа почвы и расстояние до грунтовых вод.

Результаты этого расчета представлены в таблице:

Тип грунта Расстояние до грунтовых вод Глубина фундамента для одноэтажных домов
Скалистые, хрящеватые Не зависит Не зависит от промерзания грунта
Глинистые Меньше расчетной границы промерзания Не меньше рассчитанного уровня промерзания
Песчаные Более двух метров ниже точки замерзания Более двух метров ниже точки замерзания
Супеси Превышает расчет глубины промерзания меньше чем на 2 метра ¾ и более расчетной границы промерзания, но не менее 70 см

Уход за бетоном

Бетон после завершения соответствующих работ нуждается в систематическом уходе. Проведение своевременных вспомогательных процедур поможет снизить риск появления трещин и ослабления бетонного основания.

Летом при высоких температурах в результате реакции цемента с водой с его поверхности выделяется большое количество влаги, что негативно сказывается на показателях прочности.

Читайте также:  Как построить простую собачью будку с двухскатной крышей

Еще до демонтажа опалубки его следует обильно поливать водой вне зависимости от того, какой марки бетон.

В зимнее время, чтобы предотвратить его промерзание, используют метод термоса. В результате реакции цементно-гравийной смеси выделяется большое количество тепла, которое уходит в атмосферу. Для его удержания используют укрывные материалы, которые создают внутри опалубки благоприятные для бетона условия даже при отрицательных температурах.

Дачный участок

Проведение работ по укладке фундамента для двухэтажного кирпичного дома или же дома из газобетона требует всестороннего анализа различных факторов и эксплуатационных условий. Именно такая квалифицированная организация подготовительных работ позволит достичь желаемого результата и даст гарантию надежности и долговечности любому строительному объекту.

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент — это основание для строительства, сделанное из небольших столбиков, связанных ростверком

Применяется в основном для монтажа хозяйственных построек и при строительстве небольших легких домов.

Фундамент представляет собой столбики из монолитного бетона или блоков, которые, как и сваи, расположены под несущими стенами дома с определенным интервалом. После монтажа поверх столбиков необходимо установить ростверк или балки, для связи их в единую конструкцию.

Наибольшее распространие получил столбчатый фундамент из блоков 20х20х40. Такие блоки имеют невысокую стоимость, они прочны и просты в монтаже.

Для возведения столбчатого фундамента отлично подходят шлакоблоки. Они легкие и удобные в транспортировке и монтаже, а также обладают достаточной прочностью, чтобы выдержать вес любой деревянной постройки

Технология возведения очень проста:

  • Делается разметка на земле;
  • В местах установки столбов убирается плодородный слой почвы;
  • Засыпается и трамбуется песчаная подушка высотой 200 мм;
  • Устанавливаются блоки. Каждый следующий ряд делается поперек предыдущего, кладка ведется на прочный раствор;
  • Верхние блоки выравниваются раствором по уровню;
  • На анкера устанавливается ростверк.

Фундамент может применяться на прочных непучинистых грунтах, таких как скала, гравий или песок. Но даже в этом случае, не исключена неравномерная осадка фундамента и перекос стен. На пучинистых основаниях столбчатый фундамент ведет себя еще хуже.

Справедливости ради отметим, что есть столбчатые фундаменты, которые выдерживают огромный вес. Для этого они закапываются глубоко до плотных пород, а каждый столб заливается железобетонным монолитом с большой площадью опоры. Отсюда очень высокая цена, а основная сфера применения — промышленное и многоэтажное строительство.

Преимущества столбчатого фундамента и минусы:

* Самая низкая стоимость возведения

* Высокая скорость и простота строительства своими руками

* Не подходит для тяжелых и ответственных построек

* Не подходит для пучинистых оснований

* Большая вероятность неравномерной просадки, так как каждый столб живет своей жизнью

* Нет подвала

Итоги. Столбчатый фундамент лучше использовать только для возведения небольших хозпостроек, например бани.

Дренаж и гидроизоляция

Основная причина намокания грунта и потери его несущих свойств заключается не в грунтовых водах, которые залегают гораздо глубже подошвы мелкозаглубленного фундамента, а в верховодке. Сюда входят осадки, сезонное таяние снега, а также инфильтрация воды от близко стоящих водоемов, если их зеркало находится на одном уровне с плитой. В меньшей мере, но также оказывает влияние капиллярный подъем воды в некоторых видах грунта.

Характер дренажных мероприятий зависит от особенностей региона и участка. Если дом стоит на склоне, то возможна закладка отсекающего дренажа. На ровных участках можно обустроить комплексную ливневую канализацию, включающую отвод воды с площадок и дорожек за пределы участка. Но в любом случае ниже уровня бетонной плиты фундамента по периметру отмостки закладывают дренажные трубы, которые с небольшим уклоном сводят в дренажный колодец.

Укладка дренажной трубы

Гидроизоляция носит комплексный характер. Если кратко сформулировать суть технологии, то она заключается в том, что плиту буквально заворачивают в два слоя рулонной изоляции. А полный перечень работ выглядит так:

После проведения нулевого цикла и засыпки песчано-гравийной подушки на выровненной площадке стелют два слоя из полотен рулонной битумной изоляции.

Все листы укладывают внахлест, а верхний слой относительно нижнего сдвигают на ширину в половину листа.

По всему периметру рулонная гидроизоляция должна быть уложена с запасом, достаточным, чтобы загнуть края к торцу плиты.

После заливки и созревания бетона, выступающие края гидроизоляции приклеивают битумом к торцу основания.

Проводят гидроизоляционные работы по защите верхней и боковых поверхностей фундамента.

И в заключение. Что бы ни писали о возможности обустройства своими руками монолитного фундамента-плиты, его технология строительства предполагает даже для небольшого дома значительный объем бетонирования с непрерывным циклом заливки. А при толщине фундамента 25 см и скромных размерах дома 10х10 м – это 25 м 3 бетона. И это без учета слоя подбетонка. Плюс надо:

провести нулевой цикл;

завезти, разровнять и утрамбовать для подушки не менее 30 м 3 песка и щебня;

грамотно провести гидроизоляцию плиты;

связать две сетки армирующего каркаса.

Такой проект фундамента для дома качественно может выполнить только бригада профессионалов