Расчет глубины заложения фундаментной основы

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:

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

Типы и виды фундамента для строений из дерева

Типы и виды фундамента

На данный момент выделяются следующие типы фундаментов для деревянного дома:

• ленточный;
• столбчатый;
• свайный;
• плитный.

Ленточный фундамент

Ленточный фундамент

Ленточная конструкция является самой широко распространенной на сегодняшний день.  Ее можно разделить на следующие группы:

1. Заглубленная.
2. Мелкозаглубленная.
3. Незаглубленная.

Возведение заглубленного ленточного фундамента актуально в том случае, если глубина промерзания грунта значительна, грунтовые воды находятся очень близко к поверхности или строение будет иметь подвал, цокольный этаж или гараж.

Мелкозаглубленная конструкция лучше всего подходит именно для домов из дерева. Это объясняется тем, что вес таких строений гораздом меньше, чем кирпичных. Высота для деревянного дома над землей варьируется в диапазоне от тридцати до пятидесяти сантиметров. По этой причине он используется в тех ситуациях, когда требуется сэкономить на фундаменте без потери его качества.

Незаглубленный фундамент подходит для небольших деревянных построек или те, которые необходимы только на время.

Процесс возведения ленточного фундамента можно представить в виде следующих этапов:

1. Рытье котлована. Значение глубины фундамента деревянного дома в обязательном порядке  должно быть больше, чем значение глубины промерзания грунта (примерно на двадцать сантиметров). Что же касается ширины котлована, то это значение равно ширине фундамента, к которой добавлено полметра для опалубки и удобства работы.
2. Создание подушки из песка и цемента. На дно котлована помещается смесь песка и цемента. Толщина слоя должна составлять не менее пятнадцати сантиметров, а лучше – двадцати сантиметров. Смесь необходимо уплотнить: для этого она сначала поливается обычной водой, а затем утрамбовывается. Предназначение песчано-цементной подушки – снижение нагрузки на конструкцию.
3. Создание опалубки. Чтобы поверхность конструкции была максимально ровной, сбивать опалубку нужно с внутренней стороны, а гвозди вбивать с внешней. При следовании этому совету также облегчится демонтаж опалубки.
4. Установка распорок.
5. Укладка арматуры. Соединять элементы между собой посредством сварки нельзя ни в коем случае: можно пользоваться только проволокой.
6. Прокладка труб. Они необходимы для коммуникаций.
7. Заливка бетона.

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент

Эта конструкция подходит для почвы с серьезной глубиной промерзания, которая в то же время регулярно вспучивается. Также этот фундамент может быть применен на неровной местности.

Устройство столбчатой конструкции предполагает применение блоков из бетона, кирпичей и асбестовых труб. Поэтому он не подходит для строений с подвалом или цокольным этажом.

Технология возведения столбчатого фундамента выглядит следующим образом:

1. Определяется место, на котором будут установлены столбы. Несмотря на то, что расстояние между ними определяется размером дома, оно не должно быть меньше полутора метров.
2. Установка столбов. Они углубляются в грунт ориентировочно на 50 – 70 см. При этом под каждым из них должна быть изготовлена песчано-цементная подушка.

Свайный фундамент

Свайный фундамент

Такие дома строятся на территориях с неровным рельефом или в том случае, если почва неустойчива. Также он подходит в ситуации, когда уровень залегания грунтовых вод высок или часто меняется.

Свайная конструкция  устраивается практически также, как столбчатая. Единственным отличием является то, что элементы в этом случае не просто углубляются в землю, а ввинчиваются. Это возможно благодаря тому, что на конце каждой сваи имеется бур.

Плитный фундамент

Плитный фундамент

Плитный фундамент незаменим при подвижном грунте. Устройство этого фундамента предполагает изготовление монолитной плиты из бетона с армированием. Ее площадь в точности соответствует площади дома. Одним из плюсов такой плиты является то, что она подвижна, благодаря чему дом при движении грунта не повреждается.

Плитный фундамент возводится следующим образом:

1. Сначала вырывается котлован. Так как он будет большого размера, то, скорее всего, без привлечения спецтехники обойтись не получится.
2. Создание подушки из цемента и песка.
3. Укладка арматуры.
4. Заливка бетоном.

Устройство плитного фундамента – задача не из легких. Главная трудность этой работы заключается в достижении равномерного высыхания бетона по всей поверхности плиты. Поэтому, если плиточный фундамент – единственно возможный вариант, то лучше всего обратиться за помощью к специалисту.

Калькулятор бетона на фундамент в виде монолитной плиты

Расчет материалов для плитного фундамента Планируя забетонировать монолитную плиту, застройщики сталкиваются с проблемой, как рассчитать количество бетона на фундамент.

Калькулятор позволяет быстро определить расход бетонной смеси после введения в соответствующие графы программы следующих параметров:

• длины плитной основы;
• ширины фундаментной плиты;
• высоты железобетонной базы.

Выполняя вычисления вручную, можно пренебречь объемом, который занимает арматурный каркас. Необходимо просто перемножить размеры конструкции и получить ее объем, который примерно соответствует потребности в бетонном составе. Для получения точных значений необходимо использовать программные методы.

Какая должна глубина под газобетон

Глубина ленточного фундамента определяется гидрогеологическими условиями участка, глубиной промерзания в зимнее время, составом слоев грунта и т.д. В зависимости от региона, эти показатели значительно отличаются друг от друга, поскольку во многом они обусловлены климатическими особенностями.

Некоторые данные берутся из таблиц СНиП, другие показатели определяются при непосредственном обследовании участка.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Вес дома из газобетона невелик, поэтому в большинстве случаев глубина погружения составляет 50 см.

Необходимо учитывать, что основным показателем глубины является состав грунта. Если присутствует глина, придется увеличивать глубину заложения, чтобы снизить вертикальные выталкивающие нагрузки и уравновесить их давлением постройки.

Так, для Москвы и области оптимальной глубиной заложения ленты на глинистых грунтах считается 1,6 м.

С шириной ленты дело обстоит сложнее. Принято делать ее на 10 см больше, чем толщина стен. Газобетонные блоки имеют ширину около 30 см, что требует создания ленты шириной 40 см минимум, но на практике этого не делают.

Причина в том, что вес самой ленты тоже имеет значение, превышение нагрузок может привести к просадкам фундамента. Это опасно, так как следствием может стать разрушение дома. Поэтому делают ленту более узкой, около 20 см, но верхнюю часть наращивают для обеспечения гидроизоляции.

Так же, вы можете воспользоваться интернет-калькулятором по расчету.

Глубина заложения фундамента

Для правильного расчета фундамента следует сначала изучить структуру грунта на участке, глубину промерзания грунта и уровень грунтовых вод. Учитывая все факторы можно выбрать оптимальную глубину заложения фундамента.

Глубина заложения фундамента и тип грунта

Фундамент будет крепким, если основанием служит однородный грунт.
Такой грунт равномерно осаживается и фундамент не перекосит и не треснет. Глубина заложения фундамента зависит также от типа грунта. Рассмотрим виды грунтов: скальный, хрящевый, песчаный и супесь, глинистый и суглинок.

Скальный грунт позволяет закладывать фундамент строения на поверхности, сняв тонкий плодородный слой почвы.

Хрящевый грунт состоит из гравия, хряща, крупных камней. Фундамент на таком грунте закладывают на глубине не менее 500 мм. Глубина заложения фундамента определяется нагрузкой строения и уровнем грунтовых вод, от глубины промерзания грунта она не зависит.

Песчаный грунт хорошо пропускает воду, поэтому вода не застаивается вблизи поверхности даже при высоком залегании грунтовых вод. Незначительное промерзание песчаного грунта и упомянутый фактор позволяют закладывать фундамент на глубину 500-700 мм. Если песчаный грунт мелкозернистый или пылевидный и грунтовые воды располагаются высоко, то такой грунт может значительно промерзать и тогда глубина заложения фундамента увеличивается до глубины промерзания грунта.

Стоит учитывать, что песчаный грунт сильно уплотняется под нагрузкой и тяжелое строение может сильно осесть, поэтому советуем делать высокий цоколь. Аналогичные рекомендации подходят и для глиняно-песчаного грунта – супеси, содержащего 3-10% глины, но рекомендуемая глубина заложения фундамента опускается до 700-1000 мм.

Фундамент на глинистом грунте закладывают чуть ниже глубины промерзания грунта

Это особенно важно при высоком уровне грунтовых вод. Глинистый грунт имеет способность сжиматься под нагрузкой и вспучиваться при замерзании, как бы выталкивая фундамент на поверхность

Чтобы при этом фундамент не треснул, советуем делать высокопрочный фундамент и отдавать предпочтение столбчатому фундаменту. Фундамент на суглинке также закладывают ниже глубины промерзания грунта. Суглинок содержит песок и не менее 10-30% глины.

Уровень грунтовых вод и глубина заложения фундамента

Положение уровня грунтовых вод влияет на глубину заложения фундамента следующим образом:

Если грунтовые воды залегают глубоко, более чем на 2000 мм ниже глубины промерзания грунта, то фундамент можно закладывать на глубину 500 мм и ниже.

Если грунтовые воды залегают не так глубоко, но ниже глубины промерзания грунта, то либо фундамент закладывают на глубину промерзания грунта, либо от глубины промерзания грунта до дна фундамента кладут гравийно-песчаную подушку (хорошо ее утрамбовывают), а фундамент закладывают на глубину 500 мм и ниже.

Если же грунтовые воды доходят до уровня промерзания грунта, то глубина заложения фундамента должна быть ниже глубины промерзания грунта не менее, чем на 100 мм.

При высоком расположении грунтовых вод фундамент закладывают ниже глубины промерзания грунта, за исключением наличия песчаного грунта и круглогодичного отапливания строения.

Оптимальная глубина заложения фундамента

Оптимальная глубина заложения фундамента выбирается следующим образом. Если грунт под домом пучинистый, то фундамент нужно закладывать ниже точки промерзания грунта, в Средней полосе России на глубине 1500 мм (глубина промерзания грунта около 1200-1400 мм). К югу и западу страны глубина промерзания грунта уменьшается, а к северу и востоку увеличивается. В каждом районе путем многолетних наблюдений специалисты установили глубину промерзания грунта, которую можно узнать в местной строительной или проектной организации. Если в доме живут всю зиму, то можно не учитывать этот фактор и закладывать фундамент выше.

Основанием фундамента должен быть плотный, хорошо слежавшийся грунт, поэтому фундамент закладывают ниже 500 мм. Слой рыхлого грунта снимается, дно выравнивается горизонтально, делается песчаная подушка высотой 150 мм, которая хорошо трамбуется.

Фундамент под внутренние капитальные стены закладывают на глубине 500 мм.

Расчёт ширины подошвы

Каждый фундамент имеет две горизонтальные плоскости. Верхняя, соприкасающаяся со стенами, называется обрезом, а нижняя, контактирующая с почвой – подошвой. Определение размеров подошвы – главное в его расчёте. На видео Вы сможете увидеть процесс заложения нижней части фундамента.

Для безошибочного расчёта ширины подошвы, кроме веса строения, также надо знать вид грунта, на котором производится строительство. Несущая способность у каждого вида грунта своя. Её определают по таблице:

Мы узнали массу/вес постройки. Теперь, зная вид почвы, можно определить ширину основания монолита.

Общую массу строения увеличим на вес находящейся в нём мебели и несущей платформы, которая также будет оказывать давление на почву, возможный вес атмосферных осадков – снега.

Общая масса дома, учитывая дополнительные нагрузки, составила 200 т. Выбираем ширину подошвы равную ширине блочного материала – 50 см. Длина дома – 3000 см. 3000 умножаем на 50, итог 150000 кв.см. – площадь дома, которая будет оказывать давление на землю.

Наш дом построен на влажной глине. В среднем она воспринимает вес 2 кг/см2.

150000 умножаем на 2, получаем 300000 кг/см2 – максимальный вес, который выдержит данная почва. Наш дом весит 200 тыс. кг.

300000 – 200000 = 100 тыс. кг – запас прочности.

Грунт легко выдержит постройку, возможны даже дополнительные нагрузки. Ширина основания ленты составит 50 см.