Глубина заложения ленточного фундамента: применение, особенности, расчёты

Область использования такого фундамента

Каждый из фундаментов выполнен таким образом, чтобы наилучшим образом подходить для той или иной строительной области. Сфера применения ленточного основания достаточно широка, она включает в себя огромное количество различных конструкций, возводимых с помощью такого фундамента. К их числу могут быть отнесены следующие:

1. Возведение небольших домов жилого назначения с каменными, кирпичными или бетонными стенами;
2. Постройки жилого назначения, возводимые с использованием монолитных или сборных перекрытий, которые обладают достаточно высоким весом.
3. Жилые дома, подверженные риску неравномерной усадки стен. Благодаря использованию ЛФ основания становится возможным достижение верного и равномерного распределения веса всех стен. Таким образом, можно исключить и риск возникновения каких-либо трещин.
4. Дома жилого назначения, в которых планируется обустроить подвал. Такой вариант предусматривает использование стен фундаментного основания в качестве стенок подвального помещения.

Технология исследования грунта

Для того чтобы правильно подобрать тип фундамента – следует определить тип почвы, на которой строение будет возводиться. Отлично, если эту работу будут проводить профессионалы, но не всегда бывает так, как хочется. Если вдруг вам придется самостоятельно проделывать данную работу, то необходимо проводить ее следующим образом:

Пробуриваете шурфы, глубина которых должна составлять не менее:

• строительство дома без цоколя — глубина промерзания;
• строительство дома без цоколя, но из тяжелых материалов — глубина заложения фундамента от трех с половиной до четырех метров;
• строительство одноэтажного дома, цоколь заглубленный — глубина заложения от четырех до пяти метров;
• строительство многоэтажного дома из тяжелых материалов с заглубленным цоколем — глубина заложения восемь, девять метров.

В двух первых случаях можете воспользоваться садовым буром, в остальных пригодится техника покрупнее. Для более правильного определения нагрузок следует поставить четыре шурфа, по одному в каждом углу дома. Для исследования берется проба через двадцать пять сантиметров проходки, при достижении глубины промерзания почвы проба берется через каждые пятьдесят сантиметров.

Следующий шаг — определение состава грунта.

• собираются образцы грунта;
• просушивается, освобождается от корней и мусора, размельчается;
• опрыскивается водой и укладывается в банку со стекла, на одну четвертую ее высоты;
• доливается вода до уровня три четвертых;
• добавляете одну чайную ложку средства для мытья посуды;
• встряхиваем все содержимое банки на протяжении десяти минут;
• банку ставим на ровную поверхность, через минуту делаем отметку маркером на уровне песка, осевшем на дне;
• через два часа отмечаете уровень ила;
• ждете пока вода станет прозрачной, отмечаете уровень глины. Этот процесс может затянуться от двух до семи часов.

Замеряете толщину слоя песка, ила, глины в сантиметрах. Высчитываете относительную величину каждого осадка в процентах. Толщину каждого слоя делите на общую толщину осадка и умножаете на сто процентов. Ищите треугольник Ферре и при помощи его определяете тип грунта.

Следующий способ более быстрый. Используется экспресс-метод. Используется тактильное и визуальное изучение образца. Берете образец, рассматриваете, растираете, скатываете. И оцениваете по таблице «Исследование и определение типа грунта».

Основа ленточного типа

Основание ленточного типа пользуется популярностью в частном строительстве. По сравнению с цельными железобетонными плитами, ленточная конструкция требует меньших денежных расходов и трудовых затрат. Основа ленточного типа выполнена в виде бетонного контура, усиленного стальной арматурой. Он повторяет конфигурацию стен и внутренних перегородок здания. Железобетонная лента воспринимает нагрузки от массы здания и равномерно распределяет их на почву через поверхность фундаментной подошвы.

Пример заложения ленточного основания

Область применения данной конструкции:

• однородные почвы;
• слабопучинистые грунты.

На влагонасыщенных и неоднородных грунтах, а также глинистых почвах не рекомендуется сооружать основу ленточного типа.

Глубину заложения железобетонной ленты определяют по следующим параметрам:

• степени промерзания грунта;
• уровню подземных вод;
• концентрации влаги в почве.

С повышением глубины промерзания и близости расположения водоносных слоев повышается вероятность морозного пучения грунта, оказывающего отрицательное влияние на прочность основы.

С целью уменьшения влияния этих факторов производится заложение фундамента на различную глубину:

• низ мелкозаглубленной основы, расположенной на малопучинистых почвах, располагается на расстоянии 50–60 см от нулевой отметки;
• подошвы среднезаглубленного и глубокозаглубленного оснований располагаются на уровне от 75 см до 150 см в зависимости от типа почвы.

В условиях холодного климата и северных районов предельный уровень заглубления не превышает 1,8–2 м.

Влияние грунта на глубину заложения фундамента

При расчете фундамента необходимо знать характеристики грунта и будущие нагрузки

Углубленность в грунт зависит от типа строения и его конструкции. Для расчета собираются нагрузки, действующие на основание. Геологические условия, степень пучения почвы, осаждение и промерзание являются важными показателями для расчета фундамента. Глубина заложения принимается не меньше 0,5 м (исключая скальные породы).

В каждом случае углубление рассчитывается по индивидуальным правилам так, чтобы принять минимальную величину для снижения объема выемки грунта, уменьшить работы по реструктурированию почвы ниже подошвы котлована. Упрощается водоотведение с участка при выборе оптимальной степени заглубления основания в грунт.

Правила определения глубины заложения:

Разновидности ФМЗ

Ленточный

Является наиболее популярным в дачном строительстве, а также у индивидуальных застройщиков ведущих строительные работы собственными силами. Используется он как для строительства деревянных, так и более тяжелых каменных сооружений. Такая мелкозаглубленная конструкция — это равномерно нагруженная стенами сооружения непрерывная полоса бетона. Возможно несколько вариантов ее строительства:

• железобетонная блочная с верхним армирующим поясом;
• ж/б блочная с нижним и верхним армирующими поясами;
• монолитная с двумя арматурными поясами;
• сборно-монолитная с выпусками арматуры.

Столбчатые ФМЗ

Может быть применена как при строительстве деревянных, брусовых, кирпичных, так и каменных зданий. Состоит она из столбов, которые устанавливаются под каждым углом дома, а также в местах соединения внутренних и наружных стен. «Шаг» между столбами не должен превышать 2 метров.

Для возведения мелкозаглубленного столбчатого основания делают котлован, глубина которого должна быть около 1 метра, после чего в него укладываются кольца из железобетона, уплотняемые впоследствии песком и закрываются бетонными плитами. Ростверк монтируют на эти плиты.

Плитный ФМЗ

Выстраивается как плита из железобетона, толщиной от 20 до 30 см, на которой и возводится здание. Этот вид схож с ленточным. Главное различие состоит в жестком армировании всей плоскости плиты, амортизирующей любые нагрузки связанные с движением грунтов.

Монолитный фундамент

Наиболее надежный, который может быть использован на любых типах почв, кроме участков, имеющих уклоны. Все участки соединены в одну жесткую раму, равномерно передающую все нагрузки на площадь подошвы, что значительно снижает их негативное воздействие.

Недостатком является большие затраты материальных и трудовых ресурсов, а также довольно трудоемкий подготовительный процесс.

Глубина заложения фундамента – определяющие факторы

Определяя тип будущего фундамента, и принимая решение о заглублении опорной конструкции, учтите условия, в которых будет эксплуатироваться здание.

Важно обратить внимание на следующие моменты:

• геологические аспекты;
• воздействие климатических факторов на глубину фундамента;
• влияние конструктивных особенностей здания на уровень заложения фундамента.

До начала выполнения расчетов и выбора типа фундамента необходимо:

• выполнить мероприятия по анализу почвы на участке строительства;
• изучить ландшафт, а также тщательно расчистить строительную площадку;
• разработать план строения и рассчитать массу строительных конструкций.

На стадии сбора информации об особенностях строительной площадки следует проанализировать ряд факторов:

• характер грунта на различной глубине;
• среднестатистический объем осадков на протяжении года;
• уровень расположение водоносных слоев;
• глубину замерзания почвы;
• колебания высоты и особенности рельефа на стройплощадке.

Решение о виде фундамента и уровне его закладки принимают с учетом следующих моментов:

• особенностей здания, заложенных в проекте;
• массы строения;
• наличия цокольного помещения;
• уровня расположения подземных коммуникаций.

Средняя температура в этой местности на протяжении года и особенности климата также влияют на размер приямка под основание.

Определяя, от чего зависит глубина закладки опорных конструкций, следует обратить внимание на климатические факторы:

• для зданий, строительство которых планируется в южных широтах, необходимо обеспечить минимальное смещение подошвы траншеи от уровня почвы на 0,6 м;
• при выполнении строительных мероприятий в условиях холодного климата уровень заглубления фундаментной подошвы в почву может достигать 1,5 м.

Характер почвы оказывает серьезное влияние на глубину заложения фундамента. Чтобы правильно выполнить расчет глубины заложения фундамента следует квалифицированно определить тип почвы.

Для каждого вида грунта уровень замерзания отличается:

• сильнопучинистые грунты, к которым относятся супесчаные, суглинистые и глинистые почвы, промерзают до уровня 0,5–1 м;
• среднепучинистые песчаные почвы, содержащие включения глинистых частиц и песчаной фракции замерзают на глубину 0,6–2 м;
• не склонные к пучению почвы, содержащие песчаные частицы, супесь, суглинки и глинистые включения имеют повышенный до 1–3 м уровень промерзания.

На склонность грунта к морозному пучению влияют следующие факторы:

• концентрация влаги в почве;
• уровень расположения подземных вод во время промерзания.

Ошибка в выполнении расчетов может привести к деформации основания.

В результате этого возможны отрицательные моменты:

• усадка строения;
• появление трещин на стенах;
• нарушение общей устойчивости здания.

Наряду с характером грунта и уровнем промерзания, немаловажным фактором является рельеф местности. В строительных нормах содержатся требования по выравниванию площадки до начала строительства. Однако для участков, расположенных на наклонной местности, а также на скалистой почве не всегда имеется возможность разровнять участок застройки. В данной ситуации минимальный уровень заложения основания определяется по нижней точке наклонной площадки. Для таких условий отдают предпочтение свайной основе, а также винтовой, которая также не боится перепадов высот.

Проанализировав природные факторы, особенности здания и определив характер грунта, необходимо определиться с конструкцией фундаментной основы для будущего дома.

Возможны следующие варианты:

• мелкозаглубленный или глубокозаглубленный ленточный фундамент;
• столбчатое основание в виде свай или железобетонных колонн;
• плитная конструкция основы строения.

При правильном определении уровня закладки основы, данные виды оснований имеют повышенные показатели надежности, и обеспечивает высокую несущую способность. Рассмотрим особенности различных типов оснований, и изучим рекомендации профессионалов.

Расчет

Как уже говорилось, на расчет глубины заложения фундамента влияет сразу несколько критериев. Основные из них — следующие:

1. Уровень промерзания почвы.
2. Расположенность грунтовых вод.
3. 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.

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:

1. Ленточное и столбчатое основания зависят от грунтовых вод и глубины промерзания почвы;
2. Глубина заложения свайного фундамента определяется с помощью его несущей способности;
3. Плитное основание заглубляется примерно на 40 — 50 см.

Особенности столбчато-ленточного фундамента

Такой фундамент является попыткой объединить преимущества колонного и ленточного фундаментов в одной конструкции и максимально устранить их недостатки. Должен сказать, что это очень успешный эксперимент, потому что он приносит ряд преимуществ этого типа фонда:

1. Значительное сокращение объема земляных работ.
2. Возможность строительства на средних и сильно изогнутых почвах, в том числе на торфяных почвах.
3. Нет необходимости делать подушки из песчаника или песка под весь фундамент.
4. Дренажная система не требуется.
5. Снижает расход бетона, арматуры и рабочего времени.
6. Снижаются потери тепла и улучшается виброизоляция здания.

Столбы

Основной проблемой в нашем климате является большая разница между летней и зимней температурами, когда замерзание воды в грунте зимой приводит к высоким нагрузкам на пол здания.

Одним из способов защиты фундамента является его более глубокое погружение, чем уровень замерзания грунта на строительной площадке. Например, для Московской области, в зависимости от типа почвы, это значение составляет в среднем 1,4 метра.

Если используются сваи, то только они устанавливаются на этой глубине. Также оцените разницу в интенсивности работы и количестве кубометров земли, которую вы добыли самостоятельно.

Ленточный фундамент

Полосовой фундамент (кран) в этой конструкции служит несущим элементом, который поглощает и распределяет нагрузку со стен.

Как правило, он не соприкасается с землей, так как расположен на расстоянии 10-20 см. Если ремень установлен в полу, например, если было выбрано более плоское устройство, следует учитывать, что на него влияет также нагрузка с пола из-за колебаний температуры.

Для того, чтобы ремень не оттягивался от стоек, необходимо предусмотреть такую конструкцию, если он может двигаться и при вертикальных перемещениях, т.е. при работе в качестве поршня. Штоки должны быть гладкими без расширения снизу.

Материалы

Опоры могут быть изготовлены из различных материалов, от круглого дерева до железобетона. Форма также круглая, квадратная, полая и полигональная.

Если это самостоятельное здание с минимальным внешним притяжением сил и механизмов, то круглый бетонный столб является оптимальным.

Рассмотрим некоторые «ходовые» грунты

Глинистый (или суглинок)

Имеет нехорошую способность вспучиваться и выталкивать фундамент (при замерзании). Это критично, при высоком уровне почвенных вод. Поэтому глубина закладки ленты должна быть ниже пролегающего уровня вод. Тоже относится к суглинистым почвам (где % содержания глины составляет от 10 до 30). Здесь, более надёжным, станет вариант свайно-ленточного.

Песчаный (или супесь)

Лучше чем глинистый. Через крупно и среднезернистый, вода просачивается даже при высоком уровне залегания. Однако, если песок мелкозернистый или вообще пылевидный, то вода в нём всё-таки задерживается. В таком случае глубина закладки возрастает до отметки промерзания. Надо знать, постройка на песчаном грунте приводит к более глубокой усадке. А потому, высокий цоколь, вполне уместен. Тоже относится к глинисто-песчаным почвам, содержащим < 10% глины.

Хрящевой

Состоит из гравия, крупных камней, хряща

Здесь важно учесть нагрузку на фундамент и глубину почвенных вод, а вот уровень промерзания, не важен

Скальный

Такой грунт, идеален в плане надёжности от пучения и усадки. Достаточно снять неглубокий слой почвы. Если нет возможности заглубления, ленточный фундамент можно обустроить прямо на поверхности.

Расчет арматурного каркаса и выбор схемы армирования

Для ленточного мелкозаглубленного фундамента принимается условие, что арматурная составляющая (суммарная площадь сечения каркаса) должна быть не менее 0,1% от площади сечения фундамента. Кроме диаметра арматурных прутьев определяется их количество. При длине стороны ленточного фундамента более 3 м для устойчивого восприятия нагрузок используется арматура диаметром не менее 10 мм. Арматурный каркас вяжется в два пояса.

Минимальный диаметр стержней арматуры при высоте фундамента более 0,5 м принимается от 8 мм. При расчете мелкозаглубленного фундамента для бани можно использовать специальные программы определения проектных сечений арматуры. Вязку прутьев необходимо производить строго под прямым углом. Концы стержней каркаса не должны доходить до краев фундамента на 5 см.

Баня на мелкозаглубленном фундаменте прослужит долго при правильном устройстве арматурного каркаса и подготовки бетонной смеси. Бетон для ленточного фундамента готовится с расчетом, чтобы цемента в составе было на 1/3 больше чем воды, а песка в 1,5 раза меньше количества гравия.

В данном варианте расчета фундамента мелкого заложения по несущей способности грунта используются основные принципы проектирования конструкции. Он позволяет с достаточной точностью определить значимые параметры будущего бетонного основания загородного дома. Подробный расчет мелкозаглубленного фундамента (плюс расчет осадки) должны выполнять специалисты профильной организации.

Глубина мелкозаглубленного ленточного фундамента –

Фундамент – прочная основа постройки, располагающаяся под землей, а также принимающая нагрузку наземной части здания. Наибольшей популярностью пользуется ленточный фундамент, глубина заложения которого зависит от грунтовых вод и уровня их залегания, подвижности почвы.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Формируется замкнутым контуром, имеющим основание из железобетона. Укладка производится в траншеи по контуру конструкции, проходя под каждой наружной стеной. Сооружение приобретает хорошую жесткость, прочность. Подходит для постройки монолитного, а также деревянного здания, под бетонные и кирпичные стены хозяйственного или жилого назначения.

Мелкозаглубленный фундамент для дома – наиболее бюджетный и легкий вариант, чем дорогостоящий глубокозаглубленный, в котором глубина его зарывания в грунт превышает допустимые нормативы.

Он представляет собой цельные бетонные полосы, расположенные четко под несущей конструкцией здания, берет на себя нагрузку, получаемую домом, чтобы перераспределить на почву и не создавать эффекта ее уплотнения.

Оптимальным вариантом для ленточного фундамента под дом считается:

• непучинистая или малоподвижная однородная почва;
• мелкая глубина грунтовых вод;
• отдаленность от больших деревьев;
• неподтапливаемость участка земли, на котором построен дом.

Категорически не рекомендуется закладывать этот вид фундамента в местах залежей торфа, на неоднородном грунте или его стыках, на глинистой почве или песках, насыщенных влагой.

В местах, где грунт слабый, пучинистый, используют свайно-ленточный вид фундамента. Главная его особенность – опора здания на основание по периметру и сцепление с почвой при помощи свай, углубленных ниже, чем уровень промерзания.

Основные величины при расчетах, глубина заложения ленточного фундамента и схема расположения его ориентированы на переносимую домом нагрузку, характеристики грунта, особенности климата. Предварительно можно сделать инженерно-геологическую экспертизу почвы для облегчения процедуры расчета.

Как рассчитать глубину

Закладка делается на меньшую глубину, чем уровень промерзания грунта. В рамках подготовительного этапа создается схема основания, производится расчет его глубины.

Расчет глубины заложения ленточного фундамента проводится с учетом:

• плотности земельных пород;
• показателей промерзания почвы;
• размеров и веса планируемой постройки;
• глубины грунтовых вод.

Знание данных параметров позволяет грамотно осуществить строительные работы и обеспечить хорошую износостойкость сооружения.

Плотность земельных пород

Особенности почвенного состава влияют на устойчивость и надежность не только основания, но и всего здания:

• для однородных и плотных земельных пород подходит величина 45 см;
• если почва подвижная, состоит из глинистых слоев, заливать можно на 70 см;
• излишне мягкому, пучинистому грунтовому составу подойдет заглубление до пластов твердого слоя при максимально допустимой глубине 2,5 м.

Промерзание почвы

Глубина ее промерзания оказывает влияние на глубину ленточного фундамента в момент произведения расчетов. Он заглубляется на величину, которая равняется половине показателя промерзания почвы.

При промерзании грунта на 1,5 м заглубление составит 0,75 м для слоя средней подвижности. На прочных почвах возможно промерзание вдвое большее – до 3 метров. Если фундамент утепляется, есть возможность слегка отклониться от принятых нормативов.

Грунтовые воды

Когда их уровень находится гораздо ниже, чем промерзает грунт, глубина заложения ленточного основания под здание не будет от него зависеть. Если воды проходят выше уровня промерзания почвы, рекомендуется заглубление, соразмерное величине промерзания.

Габариты строения

Вес планируемого здания оказывает влияние на высоту участка основания, заглубленного в землю. Необходимо проведение расчета возможной нагрузки на почву. Для этого нужно:

Глубина заложения фундаментов

Глубина заложения фундаментов зависит от:

1. Инженерно-геологических условий площадки строительства;
2. Климатических и гидрогеологических особенностей района строительства (промерзание и оттаивание, высыхание и увлажнение);
3. Особенностей возводимого и соседних сооружений;
4. Способа производства работ по отрывке котлованов и возведению фундаментов.

Выбирая тип и глубину заложения фундамента, нужно придерживаться следующих общих правил:

• подошвы фундаментов желательно закладывать на одной и той же глубине;
• минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5 м от спланированной поверхности территории. Исключение составляют скальные породы, при наличии которых обычно снимается верхний, сильно выветренный слой;
• глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 0,1–0,2 м от его верха;
• при возможности следует закладывать фундамент выше уровня подземных вод. При этом не требуется водоотлива, гарантируется сохранение природной структуры грунтов основания, работы могут быть выполнены в кратчайший срок. В противном случае требуются шпунтовое крепление стен котлована, водоотлив, которые резко увеличивают стоимость земляных работ;
• при слоистом напластовании грунтов все фундаменты рекомендуется возводить на одном слое грунта или на грунтах с близкой сжимаемостью. Если это невыполнимо, то конструкцию фундаментов выбирают из условия допустимости неравномерности осадок.

Инженерно-геологические факторы

Учет инженерно-геологических условий заключается в выборе несущего слоя грунта, который может служить естественным основанием для фундаментов. Этот выбор производится на основе оценки сжимаемости и прочности грунтов. Все многообразие напластований можно представить в виде трех основных схем (рис. 11).

Рис. 11. Схемы напластования грунтов

Схема I. Площадка сложена одним или несколькими слоями надежных грунтов, при этом строительные свойства каждого последующего слоя не хуже свойств предыдущего. В этом случае глубина заложения фундамента принимается минимальнодопустимой при учете сезонного промерзания грунтов.

Схема II. Сверху один или несколько слоев слабых грунтов, ниже которых располагается толща надежных грунтов. По этой схеме решение о глубине заложения фундаментов зависит от толщины слоя слабых грунтов.

• При небольшой его толще прорезать слабые слои и опирать фундаменты на надежные грунты (рис. 12, а).
• Использовать слабый слой в качестве несущего с одновременным снижением чувствительности сооружения к возможному развитию неравномерных осадок (рис. 12, б, в) — уширить подушку фундамента или сделать плитный фундамент.
• Применить свайные фундаменты (, г)
• Улучшить основание — заменить грунт подушками уплотнения, закрепить слабый грунт (рис. 12, д, е).

Рис. 12. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме II

Схема III. Сверху залегают надежные грунты, а подстилающими являются один или несколько слоев слабого грунта.

Решения по выбору глубины заложения и конструкции фундамента.

Рис. 13. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме III

Климатические и гидрогеологические факторы

Основными климатическими и гидрогеологическими факторами, влияющими на глубину заложения фундаментов, являются промерзание и оттаивание грунтов. Известно, что при промерзании некоторых грунтов наблюдается их морозное пучение — увеличение объема, поэтому в таких грунтах нельзя закладывать фундаменты выше глубины промерзания.

Глубина заложения фундаментов отапливаемых зданий и сооружений по условиям недопущения возникновения сил морозного пучения грунтов под подошвой фундаментов должна назначаться:

• для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 9;
• для внутренних фундаментов — независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.

4.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Фундаментом называется часть здания или сооружения, преимущественно подземная, которая воспринимает нагрузки от сооружения и передает их на естественное или искусственное основание, сложенное грунтами.

Фундаменты могут быть мелкого и глубокого заложения. Отличительные особенности фундаментов мелкого заложения заключаются в следующем:

• – нагрузка на основание передается преимущественно через подошву фундамента;– соотношение размеров (высоты hfи ширины b) не превышает 4, что позволяет рассматривать такие фундаменты как жесткие конструкции; при их повороте в работу включается боковая поверхность фундамента;– фундаменты устраивают в отрытых котлованах или в полостях заданной формы, создаваемых в массиве грунта.

Фундаменты мелкого заложения могут применяться для любых сооружений и в любых инженерно-геологических условиях.

Тип фундамента — мелкого или глубокого заложения, так же как и его конструкция, определяется на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом инженерно-геологических условий площадки, вида сооружений, размера и характера нагрузок, производственных возможностей строительной организации. Фундаменты могут выполняться в монолитном варианте непосредственно в котловане или в сборном варианте из заранее изготовленных на заводе элементов.

Рис. 4.1. Схемы фундаментова— отдельного; б— ленточного; 1 — фундамент; 2 — колонна; 3 — стенаВерхняя плоскость фундамента, на которую опираются надземные конструкции, называется обрезом, а нижняя плоскость, соприкасающаяся с основанием — подошвой (рис. 4.1).За ширину фундамента принимают наименьший размер подошвы b.

а за длину — наибольший ее размер l. Высота фундамента hfесть расстояние от подошвы до обреза.Расстояние от поверхности планировки до подошвы фундамента является глубиной заложения d. В железобетонных фундаментах нижняя плоская или ступенчатая часть называется плитной, а верхняя — фундаментной стеной у ленточных фундаментов или подколонником у столбчатых фундаментов.

Пространство в верхней части подколонников, служащее для установки колонны, называется стаканом.В отдельных случаях надземная стена или колонна сооружения могут опираться непосредственно на плитную часть. Ширина фундаментов по обрезу принимается, как правило, больше толщины стены, а ширина подошвы определяется расчетом. Глубина заложения назначается по конструктивным соображениям, а также исходя из условий промерзания или напластования грунта с учетом расположения уровня подземных вод.Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятийФундаменты могут быть жесткими, в нижней части которых не возникает растягивающих напряжений, и гибкими, в плитной части которых возникают деформации изгиба, что требует применения арматуры.

От чего зависит глубина заложения фундамента

Глубина заложения фундаментов определяется следующими условиями:

• расчетная глубина промерзания почвы в месте строительства;
• свойства грунта (пучинистый или не пучинистый, несущая способность);
• близость грунтовых вод и возможность сезонного изменения их уровня;
• предназначение и конструкция здания;
• сумма нагрузок и возможные воздействия на фундамент;
• рельеф участка, на котором планируется постройка;
• наличие соседних фундаментов;
• глубина заложения коммуникаций;
• вероятность размыва или подтопления при паводке;
• экономические соображения.

При расчёте глубины заложения фундамента, необходимо учесть следующие факты:

• Несущая способность грунта под фундаментом должна быть достаточной, другими словами: грунт не должен давать усадку под весом здания и фундамента.
• Грунт, на который опирается фундамент, не должен сильно менять свои несущие свойства при увлажнении, либо не должен чрезмерно увлажнятся.
• Если грунт пучинистый (с высоким содержанием глины), то фундамент должен быть заложен ниже глубины промерзания, либо предпринимаются меры по предотвращению промерзания почвы под фундаментом.
• Чем больше глубина залегания фундамента, тем выше несущая способность грунта под ним (не относится к насыпным грунтам).

Чем больше влажность грунта, и чем ниже глубина промерзания, тем больше будут силы морозного пучения, которые действуют на ленточный фундамент снизу и с боков, пытаясь вытолкнуть и сжать его. Есть два пути борьбы с этим вредным явлением:

1. Увеличить глубину заложения фундамента, до отметки ниже глубины промерзания.
2. Провести специальные теплотехнические мероприятия или же, проще говоря, утеплить фундамент и отмостку. Также могут потребоваться дополнительные мероприятия — замена и уплотнение грунта, дренаж.

Видео о пучинистых грунтах: