Какой глубины должен быть фундамент. Какой глубины должен быть фундамент?

Верхние слои почвы могут быть подвержены значительному сжатию и изменению своих характеристик в зависимости от погодных условий. В таких ситуациях ленточные фундаменты должны быть закопаны в более устойчивые и несущие грунты, независимо от глубины их залегания, чтобы избежать возможного оседания или деформации здания.

Как определить глубину фундамента для двухэтажного дома?

Фундамент играет ключевую роль в обеспечении стабильности и долговечности жилого помещения. Правильно рассчитанная глубина фундамента необходима для того, чтобы здание могло служить много лет без трещин и деформаций. Главные факторы, влияющие на глубину заложения фундамента, включают характер грунта на участке, уровень залегания грунтовых вод, глубину промерзания грунта, а также тип и конструктивные особенности здания, в том числе количество этажей и наличие подвала.

Тип грунта и его влияние на закладку

Существуют различные типы грунтов, на которых можно возводить здания:

Скальный – этот тип грунта отличается высокой прочностью и надежностью, ему не угрожает размывание или оседание. Промерзание не увеличивает его объем, поэтому фундаменты на скальном грунте можно устанавливать непосредственно на его поверхности.
Крупнообломочный – несцементированная порода с повышенным содержанием песка. Делится на щебенистый и гравийный, содержание частиц которых варьируется от более 10 до 2 мм соответственно. Благодаря устойчивости к сжиманию, заглубление фундамента рекомендуется на уровень до 0,5 м.
Песчаный – классифицируется на пылеватый, мелкий, средний и крупный, а также на гравелистый. Пылеватые и мелкие пески представляют собой риски для строительства из-за подверженности морозному пучению, в то время как средние, крупные и гравелистые пески считаются подходящими для фундамента, с рекомендованным заглублением до 1 м.
Супесь и суглинок – обладают свойствами песка и глины, но в меньшей степени. Появление осадки под нагрузкой от фундамента возможно за счет содержания глины, которое варьируется от 10 до 30%. Заглубление следует делать ниже уровня промерзания, в пределах 1,5 до 2 м, чтобы предусмотреть потенциальные проблемы с осадкой и пучением.
Глинистый – этот грунт, находясь во влажном состоянии, отличается высокой пластичностью. Установка фундамента требует особой осторожности из-за высокой вероятности пучения, размывания и значительного оседания. Заглубление здесь должно соответствовать уровню промерзания.
Лессовидный – пористый и влагопоглощающий, сильно проседает. Оптимальной основой для него являются сваи; при отсутствии такой возможности следует забивать столбы на глубину до 2 м для плотной утрамбовки почвы.
Торфяной – данный тип почвы имеет волокнистую и пористую структуру с низкой несущей способностью. Усадка продолжается длительное время, что делает его неподходящим для традиционных фундаментов; в таких случаях замену грунта или использование свайного фундамента является наиболее приемлемым вариантом.

Влияние глубины промерзания грунта

Глубина промерзания варьируется в зависимости от типа почвы. Грунт, насыщенный влагой, замерзает больше, что увеличивает риск морозного пучения. Способность воды к расширению при замерзании представляет реальную угрозу для фундаментов, контактирующих с обводненной почвой. Чтобы избежать трещин и разрушений, фундамент обязательно должен находиться ниже уровня промерзания.

Расчет глубины промерзания выполняется по формуле:

h=√M*k, где M — среднемесячная температура в зимние месяцы (включая месяцы с отрицательной температурой), а k — коэффициент, связанный с конкретным типом почвы.

Коэффициенты для различных типов грунтов:

Крупнообломочный – 0,34;
Песчаный (крупный и средний) – 0,3;
Песчаный (мелкий и пылеватый), супесь – 0,28;
Глинистый и суглинки – 0,23.

Предварительные изыскания

Перед началом проектирования необходимо определить, в какой части участка будет размещено здание. Если геологические исследования уже проведены, важно учитывать их результаты. Рекомендуется выбирать самые сухие участки, где грунтовые воды располагаются на максимально возможной глубине.

Далее следует провести геологическое исследование выбранного участка. Для этого необходимо пробурить скважины до глубины от 10 до 40 метров, в зависимости от структуры грунтов и предполагаемой массы здания. Как минимум по пять скважин следует пробурить в обозначенных углах и в центре.

Средняя стоимость таких изысканий составляет около 1000 долларов. Если планируется строительство большого дома, такая сумма вполне приемлема в рамках общего бюджета (средняя стоимость постройки дома может варьироваться от 80 до 100 тысяч долларов) и может помочь избежать множества проблем. Если же вы намерены построить небольшую постройку вроде коттеджа, бани или беседки, возможно, вы сможете провести анализ самостоятельно.

Исследуем геологию своими руками

Чтобы проверить структуру почвы собственноручно, вооружитесь лопатой. На всех пяти точках будущего здания (в углах и в центре) вырывайте ямы глубиной не менее 2,5 метров и размером около одного метра на один метр. Убедитесь, что стенки ям не слишком глубокие, чтобы присутствовать возможность последующего анализа. После того, как яма будет сформирована, необходимо измерить и записать слои с помощью рулетки и бумаги.

В процессе исследования можно обнаружить следующие слои:

На поверхности находится плодородный слой, его толщина колеблется от 10 см до 1,5 метра и иногда больше. Этот слой обязательно необходимо удалить, так как он рыхлый и содержит активные микроорганизмы. Сразу после разметки фундамента этот слой удаляется.
Ниже располагается естественный грунт, который существует в данной местности до воздействия природы. Возможные варианты грунтов в этом слое включают:

Плотный песок (крупный, средний, гравийный). Прекрасный вариант для фундамента, так как он быстро пропускает воду и обеспечивает надежную основу. Фундамент может быть мелкозаглубленным (глубина заложения от 50 см).
Сыпучие пески (мелкие и пылеватые). Возможность строительства есть только если уровень подземных вод находится глубоко. Однако, такие грунты неустойчивы при высоком уровне влажности.
Глина, суглинок, супесь. Эти грунты ведут себя аналогично пылеватым пескам: например, при недостатке воды они могут быть надежными, но при намокании теряют устойчивость. Следует также учитывать уровень осадков в данном регионе.
Торфяники – данный тип почвы является самым ненадежным. Строительство на них возможно, только используя столбчатые фундаменты, и только в том случае, если слой с хорошей несущей способностью располагается не слишком глубоко.

Как правильно залить фундамент для частного дома своими руками. Как правильно заливать фундамент?

Определение типа глинистых почв может вызывать трудности. Внешний вид может дать подсказку, но важно также учитывать и текстуру. Можно использовать метод раскатывания влажной земли в руках, чтобы сделать вывод о пластичности и прочности глины. Если она распадается, это указывает на низкую пластичность; если сохраняет форму, то это высокопластичная глина.

После определения типа почвы у вас будет возможность сделать выбор в пользу того или иного типа фундамента.

Глубина заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод

Все аспекты конструкции указаны в СНиП 2.02.01-83*. В общих чертах можно выделить несколько рекомендаций:

При планировании на скальных, песчаных крупной и средней фракции, гравелистых, и крупнообломочных грунтах глубина заложения фундамента не зависит от уровня расположения подземных вод.
Если фундаменты предусмотрены на мелких или пылеватых песках, при условии, что уровень подземных вод расположен на 2 метра ниже уровня промерзания грунта, глубина заложения может быть любой. Если уровень подземных вод выше, то фундамент необходимо закладывать ниже уровня промерзания.
Если под подошвой фундамента находятся глины, суглинки или крупнообломочные грунты с пылеватым или глинистым заполнителем, следует закладывать фундамент ниже уровня промерзания, и уровень подземных вод в данном случае не имеет большого значения.

Как видно из вышеперечисленного, глубина фундамента в основном определяется уровнем грунтовых вод и степенью морозного пучения для данной территории. Именно мороз может вызывать проблемы с фундаментом (например, при изменении уровня подземных вод).

Как влияет климат на расчет глубины фундамента

Климат местности, где ведется строительство, оказывает влияние на глубину промерзания грунта. Эти параметры можно определить с помощью карт, отображающих «Границы глубины промерзания почвы». Более точные расчеты возможно произвести для узких участков, учитывая местные климатические условия.

Расчет нормативного показателя

Для участков с промерзанием больше 2,5 метров, следует рассчитывать типичную глубину промерзания по формуле:

Где М_t — кумулятивное число среднемесячных абсолютных отрицательных температур для этой территории, d₀ — коэффициент, очень сильно зависящий от типа почвы.

Кумулятивное число М_t можно получить от статистических служб. Значения d₀ составляют 0,34 для крупных суглинков, 0,23 для суглинистых и глинистых, 0,3 для крупных и средних песков, 0,28 для более мелких песков и пылеватых грунтов.

Как учесть теплоотдачу здания

Для получения глубины проникновения мороза в устройство при реальных условиях рассчитывается по следующей формуле:

Формула учитывает два основных фактора:

При наличии отопления исчезает возможность мороза, и k_h становится понижающим. Этот коэффициент можно найти в специальных таблицах, которые учитывают наличие подвала, цокольного этажа и среднесуточные температуры воздуха в помещениях, сопредельных с фундаментом;
Если отопления нет. В данном случае k_h имеет запас прочности, равный 1,1 для всех типов построек.

Изучаем особенности грунтов

Перед расчетом глубины заложения фундамента важно определить особенности грунта. Эту услугу можно получить от специалистов, но ее также можно провести самостоятельно.

Фундамент не возводится на верхнем слое почвы; его необходимо полностью удалить.

Под поверхностным слоем почвы могут находиться один или несколько слоев почвы, подходящих для строительства:

На скальном грунте не требуется заглубления для ленточного и монолитного фундамента. В зимнее время этот грунт не подвержен пучению, влага в нем не задерживается, и оседанию он не подвергается;
Гравий, камни, щебень и крупнозернистые пески формируют надежную основу, на которой глубина заложения фундамента может составлять от 0,5 м;
Глинистые почвы промерзают до уровня 0,5-1 м и подвижны при намокании с неравномерной осадкой. Однако, если осадков в регионе мало, а уровень грунтовых вод глубоко, заложение фундамента должно составлять не менее 0,75 м;
Мелкозернистый песок имеет кратковременную подвижность и теряет устойчивость при сильном увлажнении. Рекомендуется закапывание до более устойчивого слоя при глубоком залегании грунтовых вод. Промерзание песчаного грунта с глиняными частицами колеблется между 0,6 и 2 м;
Торфяники, как ненадежный тип почвы, требуют использования столбчатых фундаментов.

Особенности здания и глубина заложения фундамента

Первый аспект, который необходимо учитывать, — это вес всей конструкции. Здания с большим весом требуют более глубокого фундамента. Точно так же важно учитывать несущую способность используемого грунта.

Для одноэтажных деревянно-каркасных зданий глубина фундамента составляет около 0,5 м, а для 2-3-этажных деревянно-каркасных — не менее 1,5 м. Замена древесины на кирпич также увеличивает глубину фундамента.

Для корректного учета несущей способности грунта необходимо рассчитать общий вес здания, фундамента, коммуникационных систем и внутренней отделки на единицу площади. Если вес отличается от расчетного, следует пересмотреть параметры фундамента.

Проектирование фундамента учитывает конструктивные особенности здания и его местоположение:

Фундамент должен находиться ниже уровня пола подвала не меньше чем на 0,4 м;
Уровень фундамента выравнивается с фундаментах всех зданий, соприкасающихся с возводимой конструкцией;
При необходимости, магистральные коммуникации лучше обходить строительством, но если это невозможно, фундамент прокалывается под трубами.

Уровень заглубления ленточной опоры

Ленточный фундамент характеризуется легкостью установки и подходит для большинства типов зданий. Его использование рекомендуется на почвах с низкой плавучестью, а применение в условиях высокой насыщенности водой не желательно.

Глубина заложения ленточного фундамента определяется такими параметрами:

Уровень промерзания почвы;
Глубина залегания грунтовых вод;
Степень выраженности пучинистости почвы.

Взаимодействие этих факторов приводит к увеличению падения грунта по мере увеличения глубины проникновения мороза и близости к уровню грунтовых вод. Подобный грунт может стиснуть фундамент снизу и выталкивать его вверх. Более глубокие фундаменты приводят к уменьшению интенсивности этих процессов.

Правила самостоятельного возведения опалубки для столбчатого фундамента. Какую опалубку используют при бетонировании столбчатых фундаментов?

Минимальные глубины закладки указаны в нормативных документах:

0,45 м в малопучинистых почвах;
0 м на скальном грунте;
0,75 м в пучинистых почвах;
На уровне залегания стабильного грунта при наличии водонасыщенных и подвижных верхних слоев.

Максимальная же глубина закапывания составляет 2,5 м для всех типов почв.

Чтобы избежать проблем, касающихся глубины фундамента, можно применять изоляцию почвы и самого фундамента, обеспечивая качественные дренажные системы и устройства для отвода грунтовых вод.

Другие виды фундамента

Столбчатые фундаменты наилучшим образом подходят для легких зданий и работают в условиях, где грунт подвержен сильному промерзанию. Они должны погружаться в грунт не менее чем на 10-25 см ниже точки промерзания.

Перед установкой свай и при выборе их типа важно определить характеристики грунта на местности. Чаще всего столбчатые фундаменты изготавливаются из бетона. Сваи глубокого заложения могут углубляться на 1 м и более в зависимости от необходимых нагрузок конструкции.

Наиболее надежным вариантом для зданий является плитный или ленточный фундамент, который реализуется с использованием железобетонных плит. Они также закладываются на глубину около 50 см для различных типов почв.

Определение глубины заложения фундамента — это непростая задача, на которую необходимо уделить особое внимание на этапе проектирования.

Определение величины заглубления фундамента

Глубина, на которой должен находиться фундамент, определяется по предварительным расчетам глубины промерзания почвы на участке с учетом выбранной системы отопления. Расчеты ведутся по формуле:

Dfn – нормативный показатель глубины промерзания.
Df – расчетный показатель глубины промерзания.
Kn – коэффициент, связанный с режимом отопления строения (по СНиП 2.02.01-83).

Затем важно определить свойства грунта непосредственно на строительном участке. Это можно сделать, выкопав яму и взяв образцы.

Почва может быть определена даже после сомнительного (но независимого) исследования в полевых условиях. Например, скатайте почву между руками и постарайтесь сделать из нее кольцо, обращая внимание на полученный результат: на целостное кольцо указывает на суглинистую почву, разрыв – на суглинистую, а рассыпание – вероятно на супесчаную. Тем не менее, лучше всего проконсультироваться со специалистом.

Затем необходимо выяснить, на каком уровне залегают грунтовые воды; для этого следует пробурить отверстие глубиной до 3 метров и установить в него металлическую или пластиковую трубу. Важно фиксировать уровень воды в разные сезоны года, чтобы понять, сможет ли вода подняться больше чем на 2 метра до уровня промерзания.

Полученные данные использованы для определения глубины заложения ленточного фундамента. Обычно для расчетов применяется таблица 2 из СНиП 2.02.01-83. Если уровень грунтовых вод составляет более 2 метров ниже уровня промерзания, строительство фундамента осуществляется на определенной глубине, коррелирующей с типом почвы.

Оптимальная глубина заложения фундамента:

Гравелистые и средние/крупные пески – 50 сантиметров;
Мелкие пески и супеси – минимум 50 сантиметров;
Суглинки, глины и крупнообломочные грунты – минимум 0.5 Df.

Если грунтовые воды располагаются менее чем на 2 метра ниже линии промерзания Df, глубина фундамента должна быть не менее обозначенной глубины Df.

Способы уменьшения необходимой глубины фундамента

Иногда возникает необходимость сократить затраты на фундамент, особенно если требуемая глубина для одноэтажного дома из пеноблоков незначительна, в то время как для тяжелых зданий потребуется гораздо больше усилий и ресурсов.

— Одним из подходов является полная замена рыхлой почвы на более надежную. Достаточно вырыть котлован, превышающий проектные размеры, и углубиться до уровня ниже линии промерзания. Удаленная почва заменяется песком, который теряет влагу, затем тщательно уплотняется. Такие земляные работы масштабны, но результат надежен.

Также можно проектировать обратные откосы для минимизации глубины промерзания почвы и предотвращения чрезмерного увлажнения. Откосы представляют собой бетонные основания, которые проходят под стенами здания и имеют уклон до 10 градусов. Их ширина варьируется в зависимости от рельефа и длины крыши. Если использовать просадочные грунты, достаточно спланировать возвышение шириной до одного метра.

Для снижения уровня воды под домом можно сделать траншеи с водоотводом на склоне. Эти дренажные сооружения эффективно работают, отводя воду в период таяния снега и дождей. Если уровень грунтовых вод постоянно высок, нужно устанавливать серьезные дренажные системы.

Глубину промерзания почвы можно также уменьшить путем размещения специального теплоизоляционного фундамента, выполненного из листов полистирола. Например, использование пятисантиметровых плит позволит снизить глубину промерзания на 30 см.

Строя легкий деревянный дом, в некоторых случаях можно заложить фундамент прямо на слой льда. Правильное армирование и соответствующая высота фундамента помогут равномерно рассредоточить нагрузки и обеспечат монолитность конструкции.

Важно помнить, что если грунт поднимется в любой области под основанием, структура не деформируется, а лишь поднимется, сохраняя общий уровень фундамента. Чтобы компенсировать неровности, вызванные морозом, следует засыпать основания гравием и песком. Железобетонный каркас, в свою очередь, поможет распределить нагрузки по периметру, предотвращая расшатывание конструкции.

Теплоизоляция мелкозаглубленного ленточного фундамента

При выборе глубины заложения мелкозаглубленных фундаментов, теплоизоляция становится важным аспектом, предотвращающим промерзание почвы под основанием и предотвращающим смещения грунта.

В качестве теплоизоляционного слоя обычно используется экструдированный пенополистирол, который не разрушается и не меняет своей структуры при намокании. Теплоизоляционные свойства материала возрастают с увеличением его толщины. Так, плита толщиной 2,56 см создаст такое же тепловое сопротивление, как 120 см обычной земли, что автоматически увеличивает глубину основания на 120 см.

Грамотная вертикальная и горизонтальная изоляция конструкций обеспечивает их прочность и надежность даже при глубине фундамента до 40 см.

Глубина закладки ленточного фундамента — это критически важный фактор, который должен рассчитываться, принимая во внимание конкретные технологии и наиболее значимые показатели. Лишь так возможно возвести прочное и долговечное здание.

Расположение и расчет арматуры в ленточном фундаменте. Как вязать арматуру для ленточного фундамента?

Нормативные требования

Создание мелкозаглубленного ленточного фундамента для одноэтажного дома возможно даже на песчано-гравийной подушке, что позволяет сэкономить средства и сократить сроки реализации проектов. Однако такие работы допустимы только при определенных условиях:

Грунты не должны быть подвержены пучению;
Грунт должен быть полностью сухим;
Почва должна продемонстрировать равномерное промерзание.

Для жилого частного дома заливается неглубокая лента из железобетона шириной 0,3-0,5 м и высотой не менее 0,3 м. Для достижения высокой точности работы важно начать с разметки, после чего необходимо вырыть траншеи, тщательно выравнивая их стороны по вертикали. Допустимой глубиной траншей является 0,5 м с шириной от 0,6 до 0,8 м. После их укладки формируется песчаная подушка высотой от 200 до 400 мм, которую следует уплотнить, так как прочность грунта снижает вероятность осадки здания.

Песок засыпается слоями по 150 мм и предшествует забивке. Для обеспечения наилучшей механической прочности после засыпки обычно добавляется гравий, который поливается бетонной смесью.

Для изготовления опалубки используются деревянные доски толщиной 2 см, отшлифованные с одной стороны, однако возможны и другие заменители:

шифер в форме плоских листов;
листовой металл;
фанера.

Опалубка должна усиливаться распорками и опорными сваями, а также выравниваться в горизонтальной и вертикальной проекции. Внутренняя часть конструкции заливается плотносвой составом. Чтобы уменьшить толщину заполнителя, следует выбирать глубину укладки с учетом высоты и уровня грунтовых вод.

Ленточный фундамент для двухэтажного кирпичного дома устанавливается в котлован, который заполняется песком слоем 0,3 м. Поскольку дом будет оборудован внутренними сантехническими системами, следует покрыть трубы водопровода и канализации цементным раствором, который может достигать толщины 0,1 м. Затем на еще один слой балласта заливается цементный раствор.

Цементный раствор затем покрывается гидроизоляционным слоем, который в случае необходимости может быть дополнительно защищен теплоизоляцией. После этого устанавливается арматурная сетка, затем заливается опалубка, и только после этого производится заливка. Помните, что глубина фундамента обязательно должна быть на 200-250 мм ниже уровня промерзания. Дома из пеноблока легче, чем кирпичная структура аналогичного размера.

Тем не менее, это не отменяет необходимости снижения глубины установки. Нужно внимательно анализировать все параметры, касающиеся геолого-структурной территории. Также следует учитывать вес предполагаемых материалов, мебели и снеговые нагрузки, которые могут возникать на крыше даже на короткое время. Существует множество способов проведения тщательной установки, и выбор будет зависеть от возможностей по финансированию.

Грунт может промораживаться на глубины от 100 до 180 см, в большинстве случаев выбирается глубина около 150 см.

Как рассчитать?

Глубина, упоминаемая в различных источниках и технической литературе, не является глубиной траншеи, которую необходимо вырыть. Эксперты подразумевают под этим термином расстояние от поверхности земли до самого нижнего уровня фундамента. Применение ленточного фундамента, как правило, не используется из-за низкой несущей способности. Минимальная глубина больше распространена, однако они менее устойчивы. Необходимо произвести расчеты влияния трения почвы.

Глубина установки не должна быть менее 50% от глубины промерзания почвы. Если уровень воды в грунте высокий, обычно закладывают на 100-200 мм ниже линии промерзания. Исключение составляют каменистые, гравийные или крупнозернистые песчаные основания. На болотистых почвах, торфяниках и аналогичных субстратах лента должна размещаться под проблемными слоями. Иногда достаточно углубления до твердой массы, заполненной песком; но такое решение должно быть принято только высококвалифицированными специалистами.

Если расчеты показывают необходимость слишком глубокого выемки траншей, следует рассмотреть альтернативные варианты.

Хорошая теплоизоляция фундамента и окружающего грунта снижает объем необходимых земляных работ. Существенное значение также имеет хороший дренаж, который помогает защитить здание от морозов. Песчаная подушка должна быть уложена как на фундамент, так и по бокам от него. Лучшим решением проблемы является комбинированный подход, который включает в себя сочетание демпфирующих, изолирующих и дренажных конструкций.

Тип засыпки зависит от того, является ли дом отапливаемым или нет, и планируется ли подвал. Для неотапливаемого здания довольно 10%-ный запас на оверхей, тогда как для отапливаемых строений следует применять 30%.

Внимание: не рекомендуется заглублять ленту более 150 см. Проникновение мороза рассчитывается по определенным коэффициентам, которые для глины и суглинка составляют 0,23, для крупного каменного щебня — 0,34 и 0,28 для песка.

Котлован для простого бетонного фундамента под сараи, курятники или небольшие хозяйственные постройки может достигать глубины от 0,5 до 1 м; для большинства сооружений, за исключением самых массивных, высота 80 см вполне достаточна. Однако одноэтажный дом, даже малый, должен быть установлен ниже 2 м. Но разновидности не заканчивались. Для жилых зданий лента должна быть усилена, что немедленно увеличивает её ширину.

Опалубка должна содержать сетку из арматурных стержней, которые соединяются между собой с помощью проволоки. Прочность становится очевидной после заливки, что в среднем занимает от 28 до 42 дней. Стены можно начинать возводить только после затвердевания. При проектировании дома с подвалом требуется использование котлованов, поскольку траншейный метод подходит не всегда. При подготовке к строительству двухэтажного или более высокого здания нужно учитывать особенности прочных кирпичных материалов с учетом их высоты.

Советы

Не рекомендуется делать ширину траншей больше 400 мм. Для цементации и обратной засыпки потребуется в общей сложности 0,2 м. Именно такие слои обеспечивают защиту от проседания в будущем.

Согласно мнениям экспертов, при заливке фундамента рекомендуется использовать цемент класса М-300.

Чтобы конструкция была стойкой, раствор необходимо формировать только из чистой воды, избегая глинистых частиц и почвенных примесей в заполнителях, строго соблюдая пропорции.