Основные параметры расчетов
Глубина фундамента под дом не всегда должна быть слишком глубокой. Опытные профессионалы, рекомендуют руководствоваться внешним видом почвенного покрова, где планируется строительство.
Если на участке присутствуют оползни и повышенное движение грунтовых вод, то выходом из этой ситуации будет укрепление самого почвенного покрова. Для этого используют смесь жидкого стекла, смешанную в равных пропорциях с водой.
После этого участок вокруг фундамента обильно поливают полученным раствором. Влажную почву, необходимо быстро утрамбовать.
В некоторых случаях применяют специализированные химические реагенты, которые выливают в заранее приготовленные скважины. Такие методики, помогают укрепить слабые почвенные покровы.
Нр = mtmHн, где:
- Нн – это глубина промерзания почвенного покрова;
- mt – коэффициент, который составляет 0,7 – 1. Он измеряет влияние плюсовой температуры в момент промерзание наружней стены постройки;
- m – 1,2 относится к коэффициенту рабочих условий. Здесь соотносят состояние почвенной смеси и воздействие климатических условий.
Перед тем как приступить к вычислениям, необходимо правильно определить тип почвенного покрова.
Отапливаемая система для подвального помещения. Если здесь планируется делать теплое пространство, то глубина ямы должна составлять на 30 % выше. Это позволит сократить теплопотерю в холодное время года.
Средняя глубина промерзания почвенного покрова.
Расчет
Для правильного расчета нужно выяснить три главных критерия, о которых говорилось ранее:
- как глубоко находятся подземные воды;
- насколько промерзает грунт;
- тип выбранного фундамента.
В зависимости от степени промерзания грунта
Его рассчитывают по специальной формуле h=√М*k
Особенно важно его правильно рассчитать для заглубленного ленточного типа основания, так как неправильно учтенные показатели могут негативно отразиться на постройке, например, разрушая его от движения грунта. В формуле М – это среднемесячная зимняя температура, k – коэффициент гранулометрического состояния почвы
От уровня грунтовых вод
Разрушение основания из подземных вод или после таяния – самая частая ошибка строителей, которые не учли или неправильно рассчитали этот показатель. Обычно через 2-3 года на стенах от такого влияния появляются трещины.
Если при строительстве выявлены глинистые или слишком пучинистые почвы, под основание нужно сделать хорошую основу из песка.
Для определения уровня делают несколько скважин, главной из них будет та, которая находится внизу участка. После их выкапывания через сутки смотрят уровень воды, исходя из этого выбирают тип фундамента и уровень его закладки. Если имеются вблизи колодцы, то можно измерить в них уровень от зеркала воды до первого слоя, кроме земли – это будет уровень грунтовых вод.
От выбора типа фундамента
После составления расчетов по важным критериям можно определиться с типом основания и выбрать его для строительства:
Если это плиточный фундамент, то обычно он заглубляется не более 50 см.
Если это ленточный, столбчатый, то здесь нужно брать качественные стройматериалы и в зависимости от промерзания и уровня залегания воды строить на глубину от 45 см до 3 м и более.
При свайном типе важно учитывать толщину и надежность пород, конструктивные особенности здания, тип его эксплуатации, его размеры и массу.
Факторы, влияющие на глубину заложения основания
Независимо от того, какой тип основания вы будете использовать, нижняя отметка подошвы конструкции определяется по своду правил с учётом следующих факторов
Независимо от того, какой тип основания вы будете использовать (мелкозаглублённый или незаглублённый, ленточный или плитный, из ФБС или монолитный), нижняя отметка подошвы конструкции определяется по СП с учётом следующих факторов:
Тип грунтов, их особенности и характеристики. Полную информацию о составе почвы на участке строительства можно получить после проведения геологических изысканий. Своими руками выполнить эти мероприятия не получится, придётся обращаться к специалистам.
Также на расчет глубины основания влияет отметка, на которой проходят грунтовые воды. Эти данные вы также получите после проведения гидрогеологических исследований местности.
Согласно СП должны учитываться и средние температуры в регионе
Это особенно важно, если будет использоваться мелкозаглублённый или незаглублённый фундамент, ведь на конструкции могут воздействовать силы пучения в зимний период.
Наличие отапливаемого подвала.
Средняя глубина промерзания породы в регионе.
Тип грунтов, УГВ и силы пучения
Если вы своими руками делаете мелкозаглублённый или заглублённый фундамент под дом, то вам стоит придерживаться некоторых рекомендаций
Если вы своими руками делаете мелкозаглублённый или заглублённый фундамент под дом из газобетона, кирпича, стеновых блоков и других материалов, то вам стоит придерживаться следующих рекомендаций из СП:
- При строительстве на скальных и крупнообломочных породах, а также на гравелистых, крупно и средне фракционных песках расстояние от верха земли до грунтовых вод в зимний сезон значения не имеет. В этом случае можно применить любой тип основания, независимо от того, какую глубину промерзания почвы покажет расчет. Согласно СП на таких почвах можно использовать фундаменты мелкого заложения и незаглублённые основания.
- При возведении фундаментов из ФБС и железобетона на породе из мелких и пылеватых песков, а также твёрдых супесей выбор типа основания:
- не зависит от глубины промерзания по расчету, если грунтовые воды находятся не менее чем на 2 м ниже расчётной отметки промерзания;
- фундамент должен быть не выше точки промерзания по расчету, если УГВ находится выше отметки промерзания не более чем на 2 м. В этих условиях супеси могут иметь любую консистенцию.
- На супесях пластичной и текучей консистенции при любом УГВ мелкозаглублённый фундамент и незаглублённое основание должно быть не выше точки промерзания породы по расчету.
- На твёрдых суглинках и глинах можно использовать мелкозаглублённый плитный или ленточный фундамент при условии, что УГВ находится не менее чем на 2 м ниже точки промерзания.
- На мягкопластичных суглинках и глинах при условии, что УГВ приближается к отметке промерзания не ближе чем на 2 м можно использовать любой тип мелкозаглублённого основания (классификация фундаментов мелкого заложения приведена выше) под дома из газобетона, бревна и бруса. Однако в этом случае согласно СП для домов из газобетона и других лёгких материалов и блоков должны применяться мероприятия по защите основания от насыщения поверхностными водами.
- Если плитный или ленточный фундамент из ФБС или монолита возводится своими руками на текучих и текучепластичных суглинках и глинах при любом УГВ по расчету глубина заложения должны быть не выше точки промерзания.
- В условиях, когда плитный или ленточный фундамент из железобетона или ФБС строится на суглинках и глинах с УГВ выше точки промерзания не более чем на 2 м, отметка заложения подошвы фундаментных конструкций по расчету делается не выше отметки промерзания.
Какой фундамент выбрать: плюсы и минусы фундаментов
По назначению:
- несущий;
- комбинированный (многофункциональный, например, способный, помимо основной нагрузки, выдерживать и сейсмические толчки);
- глубокого заложения;
- неглубокого заложения (если есть искусственное основание либо естественное);
- специальный (зависит от сложности конкретного земельного участка).
По материалу:
- каменный (кирпичный, бутовый или бутобетонный);
- железобетонный (монолитный или сборный);
- ячеистобетонный;
- деревянный.
По типу конструкции:
- столбчатый;
- ленточный (монолитный или сборный; заглубленный выше или ниже глубины промерзания грунта);
- свайный (монолитный или сборный; делится по типу свай: винтовые забивные, трубобетонные, буронабивные, набивные, сваи-оболочки);
- свайно-ростверковый;
- плитный;
Монолитный (плитный) фундамент
Плитный фундамент (плавающий) — это сплошная незаглубленная плита на поверхности землия). Он применяется при повышенном содержании грунтовых вод или слабых грунтах для обеспечения высокой устойчивости дома.
Порядок монтажа:
- Снимается верхний слой почвы.
- Трамбуется песчаная подушка.
- Укладывается гидроизоляция.
- Устанавливается опалубка.
- Производится армирование.
- Заливается бетон.
- Вибрирование бетона для придания прочности.
Плюсы: прочный, устойчив к грунтовым водам и слабым грунтам, равномерно распределяет нагрузки, всегда можно сделать перепланировку.
Минусы: дорогой, нельзя сделать подвал или цокольный этаж.
Свайно-винтовой фундамент
Винтовая свая – это полая металлическая труба, имеющая заостренный наконечник и винтовые лопасти. Благодаря лопастям свая ввинчивается в земли, как шуруп. Благодаря возможности разной степени заглубления свай, такой фундамент можно устанавливать почти на любом неровном месте.
Плюсы: дешёвый, подходит для любой поверхности, быстро собирается, сваи можно использовать повторно.
Минусы: сильная усадка (чтобы дом просел равномерно, нужны точные расчёты), ограничение по нагрузке (только для малоэтажного строительства).
Буронабивной свайный фундамент
Это разновидность столбчатого фундамента, который применяется для каркасного или деревянного дома. Он используется при повышенном содержании грунтовых вод. Состоит из свай и ростверка, который их соединяет. Несущие элементы размещаются под самыми опорными точками стен, обычно на перекрестиях и углах.
Монтируется производится быстро и в 2 этапа: сначала роют ямы глубиной 1,5 метра, потом устанавливают сваи. Для этого не нужна специальная техника.
Плюсы: долговечный, экономичный, не требует гидроизоляции, быстро возводится, подходит для промерзающих грунтов.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент — расчеты
Существует два вида расчетов, которые необходимо выполнить при проектировании мелкозаглубленного ленточного фундамента: первый — расчет его несущей способности и габаритов, второй — расчет материалов, необходимых для создания фундамента.
Расчет несущей способности — процесс сложный, тут необходимо учитывать очень большое количество факторов: глубину промерзания и сопротивление почвы, деформационные нагрузки, которые грунт будет оказывать на будущее основание, вес строения и множество других.
Важное! расчет несущей способности фундамента мы рекомендуем доверить нашим профессионалам. Услуги по проектированию мелкозаглубленного ленточного основания стоят не дорого (так как данный вид относится к категории простых фундаментов), однако в таком случае вы будете полностью уверены в том, что все сделано правильно, и если проект будет реализован по всем правилам технологии — ваш дом простоит сотню лет
Рис. 1.1: Мелкозаглубленный ленточный фундамент Расчет требуемых материалов от начала и до конца можно выполнить самостоятельно. Для этого вам необходимо знать габариты фундамента, на основании которых и будут выполняться дальнейшие расчеты по таким материалам как:
- Бетон;
- Арматура и проволока для вязки;
- Щебень и песок;
В качестве примера приводим расчет материалов, необходимых для создания мелкозаглубленного ленточного фундамента шириною 40 см и глубиной заложения 60 см, под дом с периметром стен 54 м (длинна — 9 м, ширина — 6 м).
Чтобы произвести расчет материалов нам нужно определить объем фундамента: периметр ленты необходимо умножить на ее ширину и длину
54*0,4*0,6 = 12,96 м3;
Устройство мелкозаглубленного фундамента
Богатый опыт в области устройства мелкозаглубленных фундаментов имеют Скандинавские страны, США, Канада. В США в 2001 г. был принят стандарт ASTM 32-01 «Проектирование и строительство морозозащищенных фундаментов мелкого заложения» для проектирования и строительства отапливаемых и неотапливаемых зданий. Этот стандарт основан на применении экструдированного пенополистирола в качестве теплоизолирующего слоя, препятствующего проникновению холода в морозочувствительную почву. Особенно примечателен опыт Скандинавских стран, где морозозащищенные фундаменты мелкого заложения делают уже более 45 лет.
Схема устройства морозозащищенных фундаментов:
Мелкозаглубленные фундаменты схожи с обычными фундаментами, за исключением расположения теплоизоляции и глубины заложения. Подошва фундамента расположена на глубине около 30-40 см ниже уровня земли. Они имеют вертикальную изоляцию, расположенную с внешней стороны от подошвы фундамента до уровня выше отметки земли. При устройстве фундаментов в более холодных климатических условиях «крылья» теплоизоляции располагаются горизонтально на уровне подошвы фундамента.
Морозозащищенные фундаменты мелкого заложения:
В зависимости от климатических условий и вида фундамента выбираются параметры теплоизоляционного слоя: толщина, ширина вдоль стен, ширина на углах здания и протяженность. Чем холоднее климат, тем шире простирается теплоизоляция, и тем она толще. Таким образом, используя тепловые потоки от эксплуатируемого здания, путем изменения толщины и ширины теплоизоляции можно вывести границу промерзания грунта за пределы подошвы фундамента.
Поскольку теплоизоляционный материал используется ниже отметки земли, для этих целей в качестве теплоизоляции применяется экструзионный пенополистирол. Если принято решение использовать обычный пенополистирол, то его рекомендуется помещать в полиэтиленовые мешки для защиты от увлажнения.
Утеплять грунт по периметру здания можно как в процессе возведения нового дома, так и в процессе эксплуатации существующих построек.
Грунт вокруг дома выкапывают на глубину 0,5-0,6 м. Размеры выемки должны обеспечить укладку теплоизоляционного материала шириной не менее 1,2 м. После этого на дно траншеи насыпают слой промытого песка толщиной не менее 200 мм, устраивают небольшой уклон песчаной подушки в сторону от фундамента и тщательно утрамбовывают. На песок укладывают теплоизоляционные плиты из экструдированного пенополистирола.
Не следует забывать, что потери тепла через наружные углы здания значительно превышают потери через гладь стены, поэтому в зоне углов необходимо предусмотреть два слоя утеплителя. Для этого на расстоянии 1,5-2 м от угла укладывают дополнительный слой теплоизоляции.
Затем утеплитель засыпают песком или гравием толщиной не менее 300 мм до поверхности грунта. Такое утепление будет препятствовать промерзанию грунта и появлению сил морозного пучения.
Случается, что участки находятся в низинах и весной (а иногда и осенью) при повышении уровня грунтовых вод подсыпка оказывается окруженной водой, насыщенной частицами пылевато-глинистого грунта. Мигрируя вместе с водой, эти частицы проникают в подсыпку и засоряют ее, постепенно превращая непучинистый грунт в пучинистый. В результате после нескольких лет эксплуатации фундамент вновь оказывается стоящим на грунте, деформирующемся при замерзании. Предотвратить заиливание подсыпки позволяет использование специальных фильтрующих материалов (геотекстиль), хорошо пропускающих воду, но препятствующих проникновению мельчайших пылевато-глинистых частиц в песчаную подушку.
При изготовлении наиболее популярных марок бетона для фундамента М150 и М200 применяются следующие пропорции бетона для фундамента. Для получения М150, который подходит для оснований сараев и помещений для домашней птицы и живности – на 1 часть цемента берут 3,5 части песка и 5-6 частей щебня или гравия. Бетон М200 получается при смешивании 1 части цемента, 2,8 песка и 4,8 частей щебенки. Все эти цифры усредненные, но их следует придерживаться. Количество воды не должно превышать 0,65-0,7 частей от количества цемента.
Пучинистый грунт – что это такое? И какие проблемы с ним могут быть?
Пучинистый грунт – это слой почвы, который подвергается морозному пучению. Этот тип почв нестабилен. При оттаивании, или наоборот – промерзании, объем грунта изменяется, и тем самым воздействует на основание здания, которое стоит на такой земле. Конечно, это явление пагубно не для всех типов фундаментов, но на дома, построенные на ленточном, столбчатом и плитном типам пучение грунта приносит наибольшее количество проблем.
Характерной особенностью пучинистого грунта является его промерзание и оттаивание, и обычно эти факторы выражаются неравномерно. Например, с южной стороны, весной, грунт оттает быстрее, а зимой — будет медленнее замерзать. Из-за этого возникнет деформация основания строения, и в последующем неизбежно приведет к постепенному разрушению фундамента.
По этой причине, многие специалисты в сфере строительства, поддерживают мнение, что основание дома должно быть достаточно жестким и эффективно способствовать равномерному распределению всех нагрузок. Следовательно, фундамент нужно обязательно армировать.
Но, конечно же, одним только армированием проблему не решить. Необходимо применять и другие методы. Рассмотрим все это по порядку.
Негативное влияние почв на фундамент и стены дома
К сожалению, пучинистый тип грунта встречается на территории России очень часто. Это, так называемые, суглинки, глины, супеси и так далее, в общем, все типы почвы, которые имеют способность удерживать в себе воду
Поэтому важно, при постройке домов, учитывать эти моменты и, самое главное, подобрать соответствующий тип основания здания
Рассмотрим факторы, значительно влияющие на этот выбор. Это два параметра земельного участка, связанные друг с другом:
- ГПГ или глубина промерзания грунта. Если почва будет влажной, то пучение грунта будет происходить на всю ту глубину, на которую он промерзает;
- УГВ, или уровень грунтовых вод. Этот фактор влияет на степень увлажненности почв.
Эти два параметра оказывают большое влияние на то, как поведет себя пучинистый грунт в переходные периоды календарного года: с зимы на весну и с осени на зиму.
Довольно часто возникает сложная ситуация, если нужно построить здание на плывуне. В этом случае, обязательно нужно произвести подробную геологоразведку, а впоследствии провести работы по утеплению фундамента и сделать дренажную систему участка, где будет производиться строительство.
Глубина заложения в зависимости от типа фундамента
Ленточный фундамент
Ленточный фундамент закладывают по всему периметру строения. При закладке такого фундамента учитывается толщина стен как внутренних, так и внешних.
Фундамент ленточного типа чаще всего имеет форму трапеции, прямоугольника, иногда это ступенчатые фундаменты, или фундаменты с расширенной нижней частью.
Ленточные фундаменты делятся на сборные и монолитные. Монолитные более надежны и долговечны. Помимо этого монолитные фундаменты совместимы со зданиями любого типа и формы.
Сборный фундамент быстрее сооружается, за счет этого дороже стоит. В сборных фундаментах не исключается отсутствие герметичности стыков плит, что может привести к попаданию воды.
Встречаются ленточные фундаменты кирпичные и бутовые. Кирпичный фундамент заложить сложнее, к тому же такие фундаменты не слишком прочны. Бутовые фундаменты более прочные, но дорогостоящие.
Укладка бутового фундамента осложняется подбором одинаковых бутовых камней.
Ленточные фундаменты закладывают на ниже глубины промерзания на 20 см, но не более 50-70 см от уровня планировки.
Свайный фундамент
Свайные фундаменты наиболее популярны. Такие фундаменты очень прочны и практически не деформируются. Чаще всего сваи для такого фундамента изготавливаются из тяжелого бетона. Выбор свай для фундамента определяется типом грунта.
Фундамент свайного типа закладывается на глубину от 100 см и выше. Расчет глубина залегания такого фундамента также определяется типом грунта.
Сборный фундамент
Сборный фундамент, называемый также блочным, закладывают под частные дома небольших размеров. Как правило, это дома с цокольным этажом и подвалом.
Чаще всего сборные фундаменты закладывают на песчаной почве. Не рекомендуется укладка фундаментов данного типа на глине и суглинке. Глубина заложения блочного фундамента — 1-2 блока.
Столбчатый фундамент
Такие фундаменты закладывают под здания облегченной конструкции. Это сооружения со стенами из каркасно-щитовых материалов или дерева.
Столбы фундамента изготавливаются из бетона, кирпича, камня, иногда из дерева, и имеют длительный срок эксплуатации. Сам процесс заложения фундамента сравнительно простой и экономичный.
Фундаменты столбчатого типа стоит применять в районах, где промерзание почвы очень сильное. К недостаткам таких фундаментов можно отнести их нестабильность. Фундамент столбчатого типа закладывают на глубину, на 10-25 см превышающую промерзания грунта.
Плитный фундамент
Сплошные или плитные фундаменты закладывают на почвах с высоким уровнем грунтовых вод. Иногда такие фундаменты применяют на песчаных подушках или вспучивающихся грунтах. Фундамент сплошной конструкции складывается из монолитных железобетонных плит.
Сплошные фундаменты устойчивы к любым перемещениям грунта, горизонтальным и вертикальным. Заложить такой фундамент довольно просто, однако процесс это довольно дорогостоящий из-за объема материалов.
Расчет
Как уже говорилось, на расчет глубины заложения фундамента влияет сразу несколько критериев. Основные из них — следующие:
- Уровень промерзания почвы.
- Расположенность грунтовых вод.
- Тип основания.
Эти три пункта влияют на определение глубины заложения фундамента больше всего. Поэтому в каждом случае расстояние от поверхности почвы до дна траншеи будет отличаться. Так, глубина фундамента для конкретного одноэтажного дома может как быть большой, так и практически отсутствовать. Чтобы было понятнее, рассмотрим по порядку вышеперечисленные критерии.
В зависимости от степени промерзания грунта
Этот фактор влияющий на глубину заложения любого фундамента часто упоминается в первую очередь. Если вы собрались выкапывать траншею для заглубленного фундамента, этот показатель должен быть известен вам в первую очередь. Залив ленту без учета глубины промерзания, можно уничтожить здание смещениями в грунте, вызванными превращением воды в лед.
Поговорим о том, как узнать, насколько промерзает грунт. Есть таблицы и карты с усредненным уровнем промерзания грунта в той или иной области. Если нужен точный показатель, нужно взять данные десятилетних исследований на ровной, не заснеженной площадке. Но обычно они отсутствуют.
Тогда примерную глубину можно рассчитать самому. Для этого нужно обратиться в ближайший гидрометцентр и узнать среднюю температуру за месяц. Если предоставят каждодневные данные, ее можно посчитать самому (сложить показатели и разделить на их количество). Затем из этой цифры извлекается корень квадратный, который умножается на коэффициент типа грунта (можно найти в интернете). Все, примерный уровень глубины промерзания у вас есть.
От уровня грунтовых вод
Вода — один из самых опасных врагов фундаментов. Основания возводятся, как правило, из бетона, будь то монолит или ФБС. При слишком высоком уровне грунтовых вод влага попадает в поры через подошву. С наступлением холодов вода замерзает и начинает разрушать бетон. В лучшем случае всё может закончиться трещинами, а в худшем здание просто рухнет.
Чтобы предотвратить это, принимаются необходимые меры: правильно устраивается подоснова (с использованием песка необходимой фракции), сооружается водоотвод и т.д. Кроме того, замерзая, влага пучит грунт. Поэтому, если под подошвой — мелкие или пылеватые пески, а грунтовые воды находятся на уровне выше двух метров, нужно строить только заглубленный фундамент.
Таким образом, выбор глубины заложения конкретного фундамента зависит и от грунтовых вод
Поэтому важно знать, где они находятся. Определить глубину залегания вод на участке на самом деле несложно. Нужно выбрать несколько точек на том месте, где Вы собрались строить дом. При этом одна из них должна находиться в нижней части площадки
На намеченных точках делаются скважины. Через сутки можно приступать к измерениям. Определять расположение подземных вод лучше всего весной, когда насыщенность влаги почвой максимальная
При этом одна из них должна находиться в нижней части площадки. На намеченных точках делаются скважины. Через сутки можно приступать к измерениям. Определять расположение подземных вод лучше всего весной, когда насыщенность влаги почвой максимальная.
Определить УГВ можно и с помощью колодца, расположенного в непосредственной близости от места строительства (если такой имеется). Дело в том, что источником для них служат именно грунтовые воды. Поэтому расстояние от поверхности почвы до зеркала воды является тем самым уровнем. Стоит помнить, что колодец должен быть максимально заполненным (то есть, не нужно проверять уровень после забора воды, особенно в большом количестве).
От выбора типа фундамента
Конечно, грунт решает очень многое. Но, кроме этого, глубина заложения фундамента зависит и от него самого. В данном случае речь идет о виде. О том, какая должна быть глубина залегания у конкретного фундамента, можно рассказать в нескольких словах:
- Ленточное и столбчатое основания зависят от грунтовых вод и глубины промерзания почвы;
- Глубина заложения свайного фундамента определяется с помощью его несущей способности;
- Плитное основание заглубляется примерно на 40 — 50 см.
Расчёт по геологическим и климатическим данным
На какую глубину опустить фундамент, зависит в первую очередь от особенностей грунта и его поведения при подъёме грунтовых вод и зимнем промерзании. А это связано с климатическими показателями в регионе строительства, поэтому все эти факторы нужно учитывать в связке друг с другом.
Тип грунта
По правилам перед тем как рассчитать глубину фундамента, следует провести геолого-геодезические изыскания и определить тип грунта на участке застройки. На практике часто поступают проще, и получают уже готовые данные в местном архитектурном бюро или расспрашивают хозяев соседних участков, уже построивших на них дома.
Плотные грунты, которые необходимо изучить, находятся под слоем плодородной почвы, не способной быть надёжной основой для фундамента.
Глины и суглинки.
Траншея в глинистом грунте Источник Такие грунты хорошо удерживают в себе воду, которая при замерзании расширяется и приводит к их неравномерному вспучиванию и выталкиванию фундамента вверх. Это всегда происходит при высоком стоянии грунтовых вод, которое может колебаться в зависимости от количества осадков. Поэтому подошва фундамента должна быть ниже этой отметки. Но даже если регион считается засушливым, а грунтовые воды залегают глубоко, основание на глинистых грунтах заглубляют не менее чем на 0,75-0,8 м.
Пески и супеси.
Песчаный грунт Источник Такие грунты, сложенные из частиц средней и крупной фракции, легко пропускают сквозь себя воду, не удерживая её и не вспучиваясь. Поэтому они служат надёжным основанием для фундамента, который при отсутствии большой нагрузки на него достаточно заглубить всего на полметра.
Если же грунт мелкопесчаный, пылеватый, при насыщении влагой он теряет устойчивость и «плывёт». Фундаменты в нем всегда заглубляют ниже отметки промерзания, величина которой зависит от климатических особенностей региона.
Песчано-пылеватый грунт – плохая база для фундамента Источник
Крупнообломочные грунты.
Крупнообломочный или хрящеватый грунт большей частью состоит из каменистых частиц (щебневых, галечниковых, гравийных). Они препятствуют его размыванию и вспучиванию из-за сжатия мёрзлой водой, что позволяет сильно не заглублять фундамент даже при высоком стоянии подземных вод.
Крупнообломочный щебенистый грунт Источник
Скалистые грунты.
Сложенное из прочных горных пород, такое основание является самым надёжным, так как оно не вспучивается, не проседает и не размывается. Строя загородный дом на таком грунте, не придётся думать, как определить глубину заложения фундамента – его можно ставить без заглубления, лишь удалив с участка рыхлый плодородный слой земли и выровняв его.
Скалистый грунт в разрезе Источник
Отметка грунтовых вод
Глубину нахождения подземных вод всегда учитывают при строительстве домов на глинистой или песчаной пылеватой почве, особенно если их уровень находится близко к поверхности. Не брать её в расчёт можно только в том случае, если отметка их залегания расположена ниже того уровня, до которого грунт промерзает зимой, на 2 и более метров.
Если же водный горизонт находится выше, то фундамент на пучинистых грунтах необходимо заглублять ниже отметки их промерзания.
Вода в траншее для фундамента Источник
Уровень промерзания
Как уже ясно из сказанного, грунт, промерзающий в зимние месяцы, ведёт себя по-разному в зависимости от того, насколько он насыщен водой и способен удерживать её в себе. Супеси, глины, суглинки и мелкопесчаные грунты относятся к водонасыщаемым, они выталкивают фундамент, если его подошва находится в промерзающем слое. Поэтому на таких грунтах её закладывают ниже этого уровня.
Правила устройства фундамента на промерзающих пучинистых грунтах Источник
Перед тем как рассчитать глубину заложения фундамента, необходимо узнать глубину промерзания почвы. Она зависит от географического положения точки строительства. Для её определения используют специально составленные изотермические карты, изолинии на которых проведены через крупные города.
Карта сезонного промерзания грунтов Источник
Ленточный фундамент: виды и устройство
Наиболее распространенным видом оснований для домов, применяемым в современном строительстве является ленточный базис.
Несомненным плюсом является тот факт, что такой фундамента можно будет использовать в качестве стен для погреба или же цокольного этажа.
Применяются несколько видов таких оснований:
- Сборный;
- Монолитный;
- Бутовый;
- Панельный.
Технологии, по которым они возводятся разные, однако их объединяет одно общее, что они лежат в котловане, словно лента на земле. Необходимо отметить, что данный тип базы для постройки подходит только для зданий, не превышающих в высоту более 12 этажей, чаще всего данную разновидность фундаментов применяют для постройки частных домов.
Итак, теперь перейдем непосредственно к рассмотрению каждого отдельного типа данной категории.
В основе сборного фундамента лежат железобетонные блоки, которые соединяются друг с другом. Конечно же, каждый отдельный блок достаточно тяжелый, и при их установке в котлован используется специальная строительной техника. Перед непосредственной установкой блока в котлован, основание заливается цементным раствором, создавая бетонную «подушку». Между собой блоки соединяются железными распорками и раствором, который заливается в специальные технологические пазы.
После установки первого яруса блока сверху кладется кирпичный пояс, который еще можно армировать, затем снова ставятся блоки. Такая перевязка должна быть по всему периметру сооружения. Недопустимо использовать такой базис в домах, где проектом предусмотрен подвал или цокольный этаж, по причине того, что влага будет просачиваться через стыки межу блоками, а гидроизоляция выйдет очень затратной.
Монолитный тип ленточного фундамента полностью заливается из раствора бетона. Раствор бетона состоит из щебня, песка, цемента и воды. Наиболее распространенной формулой является 1\3 цемента на 2\3 песка. Перед тем, как заливать траншею, ее необходимо утрамбовать и выложить дно камнем. Ширина фундамента должна быть на половину шире, чем толщина стен будущего здания. Способ сооружения такого основания для здания очень простой, в траншею ставится опалубка, которая скрепляется между собой. В нее вкладывается арматура, которая увеличит прочность фундамент и затем постепенно заливается раствором.
Бутовый тип фундамента применим для зданий, не превышающих высоту 2-х этажей, поэтому данный вид фундамента часто применяется в целях постройки частных домов. В изготовлении он чрезвычайно прост и заливается непосредственно в траншею. В процессе заливки такой фундамент трамбуется и в него добавляется камень.
Пример расчета основных параметров плиты фундамента
Эскиз оптимальной толщины плиты фундамента Чтобы правильно разобраться в расчете параметров плитного фундамента, а также четко рассчитать необходимое количество бетона, стоит использовать следующий пример:
- Принимается типичное здание из газобетона площадью 100 м² (10х10) и под него подбирается плитный фундамент на скальных породах толщиной 0,25 м мелкозаглубленного типа.
- Объем плиты в таких случаях составляет 25 м³. Это суммарное количество бетона, необходимое для заливки такой конструкции. Тут объем арматурной сетки принимается за ноль, чтобы не усложнять расчеты. На практике такие расчеты также проводятся, но уже для больших сооружений.
- Установка ребер жесткости, которые используются для повышения надежности конструкции. Шаг ребер жесткости составляет 3 м, при этом создаются квадраты.
- Длина ребер жесткости будет соответствовать длине фундамента, а высота – это толщина плиты.
Итак, для заливки плитного фундамента площадью 100 м² нужно использовать 25 м³ бетона. Также сюда пойдет некоторое количество арматуры, гидроизоляции и песка со щебнем для подушки. В целом хочется отметить, что любому застройщику посчитать толщину плиты можно самостоятельно, достаточно иметь минимальные математические знания.
Зато, если сразу сделать расчет фундаментной плиты, то можно в общем контролировать расходы строительных материалов, и следить за недобросовестными строителями, а также четко определиться с размерами дома из газобетона или кирпича. Необходимое количество материалов Вы так же можете посчитать на нашем онлайн калькуляторе.
Климатические и гидрогеологические факторы
На основе климатической и гидрогеологической карты можно примерно предположить степень промерзания грунта в каждом регионе. Занимаясь заложением основания, следует провести и собственные расчеты, опираясь на показатели промерзания и оттаивания в регионе, где будет проводиться строительство.
Для расчета глубины сезонного промерзания грунтов используют формулу:
df = khdfn, где:
df – расчетная глубина;
kh – коэффициент учитывающий тепловой режим используемые в зданиях и сооружениях отапливаемых и неотапливаемых (наружных, внутренних фундаментов kh = 1,1) Таблица 1 в СНиП 2.02.01-83;
dfn – нормативная глубина.
Как выбрать фундамент в зависимости от грунта
Геологические особенности участка так же важны, как и характеристики сооружения. Чтобы определить, какой фундамент выбрать для дома, проводят анализ грунта на склонность к пучению. Замерзающая в почве влага постепенно расширяется, что становится причиной сдвига несущих стен и образования трещин при эксплуатации.
Особое значение уделяют грунтовым водам, которые способны подмыть основание и перекосить конструкцию. При высоком уровне залегания грунтовых вод предусматривают гидроизоляцию.
Возведение загородного жилья — недешевое дело. Никто не хочет впоследствии ремонтировать дом, ежегодно вкладывать дополнительные средства, чтобы исправить ошибки строительства. Поэтому подбирать фундамент необходимо с учетом всех нюансов.