Dveri-lubercy.ru

Дизайн и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как посчитать глубину заложения фундамента

Расчет глубины заложения фундамента

Подземное основание здания – наиболее значимый и важный конструкционный элемент. От того, насколько верно сделаны расчеты и как тщательно соблюдались технологии при закладке основания, зависит срок службы здания, его теплоизоляционные характеристики, уровень влажности внутри помещений и здоровая атмосфера.

Несмотря на кажущуюся простоту вопроса, фундамент для одноэтажного дома должен выполняться в строгом соответствии с проектными расчетами и использованием расчетных материалов.

Примерный расчет искомой глубины

Допустим, надо рассчитать глубину заложения фундаментной основы в Москве.

Для начала определяется глубина сезонной нормы промерзания грунта:

где d – имеет разные значения для разных грунтовых типов:

  • 0,23 м для грунтов, содержащих много глины;
  • 0,28 м для грунтов, состоящих из мелкого песка;
  • 0,3 м для крупно песчаных почв;
  • 0,34 м для каменистых грунтов.

Если грунт, где планируется ставить дом, неоднородного типа, то d определяют как средний показатель глубины грунтового промерзания.

Mt – это сумма среднемесячных показателей температур замерзания грунтов за все зимнее время в той полосе, где строится дом. Выбирается он в таблицах, публикуемых в справочниках. Там для Московского региона стоят такие среднемесячные показатели температур за все холодные месяцы: -7,8; -7,1; -1,3; -1,1; -5,6. Тогда показатель Mt равен следующему значению:

Показатель глубины промерзания для Московского региона с наиболее часто встречающимся здесь глинистым грунтом, равна:

Когда тип грунта неизвестен, нужно приобрести простой бур, который продают в специализированных магазинах, и проделать небольшие скважины в центре будущей площадки под дом и по углам ее. Это позволит определить вид грунта. В основном в Москве и области распространены суглинистые и глинистые грунты.

После того, как произведен расчет нормативной глубины промерзания, рассчитывают еще одну глубину промерзания.

где kh для фундаментных оснований неотапливаемых строений равен 1,1. В Московском регионе средняя за год температура равна +5,4 о ;

kh для строений отапливаемых берется из таблицы, которую можно найти в таблице строительных справочников.
Считается расчетная глубина замерзания:

  • если строящийся дом не отапливается зимой, df= 1,1*1,1= 1,21 м. При округлении получаем df= 1,25 м
  • для отапливаемого строения без подвала, с теплыми полами цоколя: df= 0,7*1,1 = 0,77 м. Получается df= 0,8 м
  • если дом, который строится, будет отапливаться и иметь не холодное подвальное помещение df = 1*1,1 = 1,1 м.

Определяют глубину заложения фундамента,учитывая условия недопущения пучения по таблицам зависимости расположения подземных вод. Поскольку такой показатель трудно угадать, потому выбирается чаще всего наихудший вариант и принимается d = 1,25.

Для отапливаемого строения без подвала с утепленным перекрытием d = 0,8 м.

Для отапливаемого строения с холодным подвальным помещением d=1,1 м.

Все ленточные фундаменты классифицируются согласно глубине размещения на два типа:

  • Мелкозаглубленные;
  • Глубокого заложения.

Основания глубокого заложения применяются в грунте, склонном к морозному пучению. При такой конфигурации опорная подошва ленты защищается от вертикальных нагрузок пучения, которые имеют наибольшие деструктивные воздействия. Также заглубленные ленты применяются на участках со слабыми поверхностными грунтами.

На данном фундаменте можно строить дома высотой 1-3 этажа из следующих материалов:

  • Кирпич;
  • Пенобетон;
  • Дерево (брус, сруб).

Закладывать ленты на глубину более 2-ух метров финансово не выгодно, в таких условиях имеет смысл заменить ленточное основание на более дешевый и надежный фундамент из ЖБ свай.

Тонкости расчета

Для точности расчета глубины заложения ленточного фундамента требуется правильно оценить все особенности этого дела. Так как чаще всего при строительстве возводится монолитно-ленточный фундамент, то и определять стоит необходимую глубину для него. Чтобы произвести расчеты верно, требуется знать точные показатели промерзания грунта и его качество, уровень максимального подъема грунтовых вод и подвижки грунта в период весеннего оттаивания, вес постройки и срок ее использования.

Самостоятельно провести расчет глубины заложения монолитного ленточного фундамента для непрофессионала сложно, и потому следует обратиться в компанию, занимающуюся подобными работами. Правда, это приведет к дополнительным и не малым затратам. С учетом этого при расчете глубины заложения ленточного монолитного фундамента многие используют специальный калькулятор, имеющийся в доступе в интернете. В этом случае расчет будет произведен бесплатно, но быть полностью застрахованным от технической ошибки невозможно.

Правильно определенная глубина заложения ленточного монолитного фундамента — гарантия долговечности возведенной на нем постройки.

Как определить глубину заложения фундамента в различных грунтах

Оптимальная глубина заложения фундамента будет разной для всех типов грунта. Перед возведением сооружения необходимо точно определить вид грунта и проанализировать его состав.

Выбирая глубину заложения фундамента, нужно принимать во внимание такие факторы, как свойства грунтов, глубина промерзания, глубина залегания грунтовых вод. Об этих и других факторах читайте в этой статье.

Как определить глубину заложения фундамента

Чтобы правильно выбрать глубину заложения фундамента, нужно учесть следующие моменты:

  1. Особенности конструкции дома. Количество комнат, этажей, наличие или отсутствие подвала, материалы.
  2. Примерная величина нагрузки на фундамент сооружения.
  3. Глубина фундамента соседних зданий (если они есть).
  4. Степень пучинистости грунта в подошве фундамента.
  5. Максимальная глубина промерзания грунта в вашем регионе.
  6. Геологические и гидрогеологические особенности местности.

Как определить глубину промерзания грунта

Чтобы определить глубину промерзания грунта в вашем регионе, воспользуйтесь картой (глубина указана в сантиметрах):

Или вот такой таблицей:

ГородСуглинки, глиныМелкие пескиСредние и крупные пескиКаменистый грунт
Москва1,351,641,762,00
Владимир1,441,751,872,12
Тверь1,371,671,792,03
Калуга, Тула1,341,631,751,98
Рязань1,411,721,842,09
Ярославль1,481,801,932,19
Вологда1,501,821,952,21
Нижний Новгород, Самара1,491,811,942,20
Санкт Петербург. Псков1,161,411,511,71
Новгород1,221,491,601,82
Ижевск, Казань, Ульяновск1,701,76
Тобольск, Петропавловск2,102,20
Уфа, Оренбург1,801,98
Ростов-на-Дону, Астрахань0,80,88
Пенза1,401,54
Брянск, Орел1,001,10
Екатеринбург1,801,98
Липецк1,201,32
Новосибирск2,202,42
Омск2,002,20
Сургут2,402,64
Тюмень1,801,98
Читать еще:  Несъемная опалубка для фундамента

Также имеется формула, по которой можно рассчитать глубину промерзания грунта для конкретной местности:

где d1 – значение нормативной глубины промерзания грунта, M – сумма абсолютных отрицательных значений среднемесячных температур, а d0 – величина, характерная для каждого типа грунта.

d0 берется из этой таблицы:

кГрунт
0,23глина
0,28супесь
0,3песок
0,34крупнообломочные

Пользуясь формулой, рассчитываем глубину промерзания грунта. К примеру, для глинистого грунта расчеты будут выглядеть так: d1=0.23*√14.7=0.88 м.

Как вид грунта влияет на глубины заложения фундамента

Прежде чем закладывать фундамент, необходимо в точности определить вид и состав грунта, а также глубину залегания грунтовых вод и наличие остатков растительности. Растительный слой грунта нежелательно использовать в качестве подошвы фундамента, так как почва будет проседать неравномерно. Идеальным вариантом будет извлечь почву с остатками растений и заменить её гравием или крупным песком. В таком грунте глубина фундамента должна составлять примерно 50 см, или чуть более.

Глубина заложения фундамента в зависимости от глубины промерзания грунта.

Если грунт насыщен водой, его несущая способность снижается, а при промерзании образовываются вспучивания. Это приводит к деформации фундамента и трещинам несущих стен.

Лёссовидные суглинки при минимальной влажности имеют хорошую несущую способность, однако при попадании влаги быстро оседают даже под собственным весом.

В этой таблице содержится информация об оптимальной глубине заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод и типа почвы:

Вид грунтаРасстояние от поверхности планировки до уровня грунтовых вод в период промерзания грунтаГлубина заложения фундаментов от поверхности планировки
Скальные и крупнообломочные грунты, а также пески гравелистые, крупные и средней крупностиНезависимо от глубины залегания грунтовых водНе зависит от глубины промерзания грунта
Пески мелкие и пылеватые, а также супеси с природной влажностью, не превышающей влажности на границе раскатыванияПревышает расчетную глубину промерзания на 2 м и болееНе зависит от глубины промерзания
Пески мелкие и пылеватые и супеси независимо от влажностиМенее расчетной глубины промерзания или превышает ее менее чем на 2мНе менее расчетной глубины промерзания
Супеси, природная влажность которых превышает влажность на границе раскатыванияНезависимо от глубины залегания грунтовых водНе менее расчетной глубины промерзания
Суглинки и глины, природная влажность которых превышает влажность на границе раскатывания не более чем на 50 % числа пластичностиПревышает расчетную глубину промерзания на 2 м и болееНе зависит от глубины промерзания
Суглинки и глины, природная влажность которых превышает влажность на границе раскатывания более чем на 50% и менее чем на 75% числа пластичностиПревышает расчетную глубину промерзания на 2 м и болееНазначается менее расчетной глубины промерзания при защите основания от увлажнения поверхностными водами
Суглинки и глины, природная влажность которых превышает влажность на границе раскатывания более чем на 75% числа пластичностиНезависимо от глубины залегания грунтовых водНе менее расчетной глубины промерзания
Суглинк и глины независимо от влажностиМенее расчетной глубины промерзания или превышает ее менее чем и 2мНе менее расчетной глубины промерзания

Для помещений, которые не будут отапливаться, глубина промерзания берётся на 10% больше чем среднее значение, а для помещений с отоплением нужно брать на 25 % меньше. Если фундамент закладывается под внутренние стены отапливаемого помещения, то глубину промерзания можно не учитывать.

Как конструкция дома влияет на глубину заложения фундамента?

На глубину фундамента влияют такие конструктивные особенности строения, как:

  • наличие подвала;
  • глубина фундамента соседних зданий (если они есть);
  • подземные коммуникации и их глубина.

Если планируется подвал или приямки, то глубина фундамента должна быть минимум на 40 см ниже пола в этих помещениях.

Все участки фундамента желательно закладывать на одном уровне. Если такой возможности нет, то все переходы от одного уровня к другому рекомендуется делать в виде ступеней. Высота каждой ступени должна быть равна высоте фундаментного блока.

Если дом строится впритык к готовому сооружению, то фундамент необходимо закладывать на одном уровне с фундаментом этого здания.

Если под зданием проходят какие-либо коммуникации, то подошву нужно закладывать ниже их ввода. Это убережёт трубы от давления фундамента, а сама подошва не будет стоять на сыпучих грунтах, которые использовали для подушки коммуникаций.

Как уменьшить воздействие пучинистых грунтов на поверхность фундамента

Если закладывать фундамент на глубину ниже промерзания грунта, это исключит давление мёрзлого грунта на подошву. Но пучение, тем не менее, будет негативно влиять на поверхность фундамента. Это влияние можно свести к минимуму, выполним следующие работы:

  1. Устройство дренажа по периметру фундамента.
  2. Сужение фундамента кверху, придание ему формы трапеции.
  3. Заполнение пазух фундамента непучинистым грунтом.
  4. Изготовление защитного слоя на боковых поверхностях фундамента с использованием материала, который имеет небольшой коэффициент трения.

Распространенные ошибки

  1. Пренебрежение остатками растительности. Растительный слой нужно обязательно удалить. Убрать 15 см будет достаточно.
  2. Возведение строения на чернозёме. Структура чернозема не подходит для возведения на ней фундамента. Мягкий слой необходимо также убирать.
  3. Возведение фундамента без армирования. Армирование поможет дольше сохранить в целости как фундамент, так и само строение. Выполняйте армирование как можно ближе к верху и низу фундамента.
Читать еще:  Как вывести ноль на фундаменте своими руками

Новичкам в строительстве не всегда удается точно определить оптимальную глубину для фундамента, поэтому если какой-нибудь фактор вызывает сомнения, лучше проконсультироваться со специалистом, чтобы избежать проблем на последующих этапах строительства.

От чего зависит глубина заложения фундамента?

Первоначальный этап работ, перед возведением дома, связан с организацией предварительных инженерных изысканий участка. Для проведения такого рода работ, многие люди привлекают специализированные компании, однако стоимость геолого-гидрологического исследования местности достаточно велика, особенно в столичных регионах. Некоторые пытаются выполнить данный анализ самостоятельно, но не у всех хватает знаний и смелости закончить свое начинание. Мы все же предлагаем вам попробовать определить необходимые характеристики вручную своими силами, и несмотря на то, что результат может быть не таким точным, этого будет вполне достаточно для получения общего представления.

Грунтовые воды

Проблема высокого уровня подземных вод ставит крест на очень многих строительных проектах, поэтому заранее важно узнать, на какой глубине они залегают.

Если ваш участок расположен на холме или любой другой возвышенности, и ко всему прочему вы не расположены на ее склоне, то с большой долей вероятности неприятности, связанные с грунтовыми водами, вас никак не коснутся. Во всех остальных случаях нужно будет воспользоваться одним из предложенных способов.

  1. Первый способ. Походите по округе и узнайте, нет ли, рядом водоемов, рек и болот. Если такие имеются и окружающий рельеф представлен равниной, то УГВ будет достаточно высоким и, скорее всего, подтопления вам не избежать. Сразу подумайте о будущих проблемах, есть ли у вас возможности для организации правильного дренажа.
  2. Второй способ. Сходите к соседям, у которых есть колодец. Попросите разрешения воспользоваться им. Найдите обычную веревку, сделайте на ней отметки маркером, привяжите к концу что-нибудь тяжелое. Спускайте вниз, как услышите всплески воды, поднимайте. Рулеткой рассчитайте полученное значение, не забывая вычесть высоту колодца. Важно делать расчет, когда скважина полностью заполнена и из нее не отбиралась вода, как минимум в течение суток.
  3. Третий способ. Самостоятельно определить уровень залегания подземных вод можно и с помощью обычного садового бура. Сделайте отверстие глубиной в 2 метра, подождите день. Если оно заполнится водой, с помощью мерного шнура определите точную глубину водоносного слоя и запишите это значение, оно еще пригодится. Если же дыра оказалась сухой, то теперь выкопайте яму глубиной в 2 метра и повторите первый шаг. В случае, когда даже на этой глубине не оказалось воды, вас можно поздравить, так как вы избежали всех проблем, связанных с подтоплениями.

Геология

Провести инженерное изыскание верхних слоев грунта немного сложнее, так как для изучения потребуется больше знаний, а для проведения работ – больше сил.

Вам необходимо выкопать ямы по углам и в центре участка глубиной около 2-3 метров, для того чтобы можно было оценить почвенный профиль. После того, как выкопаете необходимые отверстия и выровняете стенки, сфотографируйте почвенный разрез, запишите последовательность слоев и сделайте для себя пометки особенностей каждого пласта.

На самом верху, в абсолютном большинстве случаев, расположен рыхлый темный плодородный слой почвы глубиной не более 15 см. При строительстве фундамента он обязательно удаляется, из-за своей неоднородности и наличия большого количества органики.

Далее приходится иметь дело с песчаными и глинистыми слоями. Наиболее предпочтительными в строительстве являются песчаные и супесчаные почвы, так как чем меньше фракция и выше дисперсность, тем лучше грунт впитывает влагу, а значит хуже всего подходит для строительства. Глинистые грунты избегают именно из-за этих качеств – они дают неравномерную усадку, глубоко промерзают и легко поднимают/опускают постройку, под влиянием сил морозного пучения. Если в котловане преобладают такие почвы, обязательно создается песчано-гравийная подушка.

Для того чтобы определить тип грунта, читайте нашу статью « Классификация грунтов, особенности и тонкости », в ней дается подробное описание каждого слоя с иллюстрациями.

Промерзание грунта

Один и тот же грунт при разных температурных условиях, может обладать диаметрально-противоположными свойствами, поэтому этот фактор обязательно нужно учитывать при определении глубины заложения фундамента. Соответственно, появляется третий важный показатель, который необходимо знать – глубина промерзания грунта (df).

Для того чтобы узнать точное значение этой величины, мы рекомендуем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором глубины промерзания грунта. Усредненные значения, можно посмотреть на карте чуть ниже, она составлена на основании данных СНиПа 23-01-99 «Строительная климатология».

Расчет глубины заложения фундамента на нашем сайте не требует отдельного расчета показателя промерзания. Выберите в интерфейсе регион проживания и данные рассчитаются автоматически.

Основные факторы, влияющие на глубину залегания фундамента

Глубина заложения фундамента зависит от геологических условий и типа здания

Чтобы правильно осуществить расчет глубины заложения фундамента, необходимо учесть:

  • глубину залегания грунтовых вод;
  • пластовые расслоения грунтов;
  • глубину промерзания грунтов;
  • содержание агрессивных составляющих в составе грунта;
  • марку используемого материала.

Глубина фундамента зависит от места расположения нового дома: рядная застройка или отдельно стоящее здание.

Глубина промерзания грунта

При закладке любого фундаментного основания необходимо иметь в виду, что почва в разных районах имеет разную плотность и водонасыщенность. Узнать об этих особенностях грунта можно у владельцев соседних построек.

Можно воспользоваться специальными картами, где приведены нормативные данные:

Минимальная глубина закладки фундаментов

Зависимость глубины заложения фундамента от уровня промерзания грунта

Фундаментное основание должно закладываться ниже уровня залегания грунтовых вод. В противном случае при вспучивании грунта из-за их замерзания, фундамент может разрушиться, ведь сила сезонных подвижек почвы может составлять от 10 до 15 т/кв.м. При этом неравномерность вспучивания грунта в разных местах участка способна вызвать перекос подушки, что приводит к появлению трещин и в конечном итоге к его разрушению.

Читать еще:  Как защитить фундамент от разрушения

Расчет глубины заложения фундамента осуществляется по формуле Hp = Mt*m*Hh, где:

  • Hh — глубина промерзания грунта;
  • Mt — коэффициент влияния тепла наружных стен здания (Mt = 0,7-1,0);
  • m — коэффициент условий эксплуатации здания (m = 1,1).

Теоретически минимальная глубина залегания фундамента составляет:

  • 0,5 м — если нет опасности промерзания почвы, а грунтовые воды не приближаются к основанию фундаментной подушки более, чем на 2 м;
  • 0,8 м — для непромерзающих грунтов (песок, гравий и др.);
  • 0,8 м — для промерзающих грунтов при условии, что грунтовые воды не приближаются к основанию фундамента более, чем на 2 м.;
  • 1,0 м -для промерзающих грунтов.

Среднестатистические расчеты показывают, что величина заглубления фундаментов должна составлять не менее 0,9 м. Однако учитывая климатические условия большинства регионов России, специалисты советуют подошву фундаментного основания размещать на глубине 1,1 м, так как возможно пучение почвы во время сильных морозов, характерных для многих регионов России.

Перед тем как рассчитать глубину фундамента, нужно обратить внимание, будут ли отапливаться подвальные помещения. Если да, глубину траншеи для подошвы основания уменьшают на 20-30%; если нет, лучше ее на 10% увеличить. Кроме того, разрешается уменьшать глубину закладки фундамента под внутренними стенами возводимой конструкции.

Обустройство ступенчатого фундамента

Когда различные элементы фундамента должны иметь разную глубину, например, под наружными и внутренними стенами и т.д., переход от одной глубины заложения его подошвы к другой должен осуществляться плавно.

На примере фундамента для двухэтажного дома из кирпича рассмотрен расчет этого перехода на практике:

Если фундаментное основание выполнено из стандартных бетонных блоков, длина ступеней (Ly), при помощи которых осуществляется плавный переход от одной отметки к другой, должна удовлетворять условиям соотношения Ly/hy ≤ 0,5 м.

Глубина промерзания грунтов

Чтобы примерно определить до какого уровня промерзают грунты в вашем регионе, достаточно взглянуть на расположенную ниже карту.

Но это — усредненные данные, так что для конкретной точки определить значение можно с очень большой погрешностью. Для пытливых умов приведем методику расчета глубины промерзания грунта в любой местности. Вам нужно будет знать только средние температуры за зимние месяцы (те, в которых среднемесячная температура имеет отрицательные значения). Можете посчитать сами, формула и пример расчета выложены ниже.

Формула расчета глубины промерзания

Dfn — глубина промерзания в данном регионе,

Do — коэффициент, учитывающий типы грунта:

  • для крупнообломочных грунтов он равен 0,34;
  • для песков с хорошей несущей способностью 0,3;
  • для сыпучих песков 0,28;
  • для глин и суглинков он равен 0,23;

Mt — сумма среднемесячных отрицательных температур за зиму в вашем районе. Находите статистику службы метрологии по вашему региону. Выбираете месяца, в которых среднемесячная температура ниже нуля, складываете их, находите квадратный корень (есть функция на любом калькуляторе). Результат подставляете в формулу.

Например, собираемся строиться на глине. Средние зимние температуры в регионе: -2°C, -12°C, -15°C, -10C, -4°C.

Расчет промерзания грунта будет таким:

  1. Mt=2+12+15+10+4=43, находим квадратный корень из 43, он равен 6,6;
  2. Dfn= 0,23*6,6= 1,52 м.

Получили, что расчетная глубина промерзания по заданным параметрам: 1,52 м. Это еще не все, учесть нужно будет ли отопление, и, если будет, какие температуры будут поддерживаться в нем.

Если здание неотапливаемое (баня, дача, стройка будет идти несколько лет), применяют повышающий коэффициент 1,1, который создаст запас прочности. В этом случае глубина заложения фундамента 1,52 м * 1,1 = 1,7 м.

Если здание будет отапливаться, грунт тоже будет получать порцию своего тепла и промерзать будет меньше. Потому при наличии отопления коэффициенты понижающие. Их можно взять из таблицы.

Коэффициенты, учитывающие наличие отопления в здании. Получается, чем теплее в доме, тем на меньшую глубину нужно заглублять фундамент (чтобы увеличить размер картинки, щелкните по ней правой клавишей мышки)

Итак, если в помещениях будет постоянно поддерживаться температура выше +20°С, полы с утеплением, то глубина заложения фундамента будет 1,52 м * 0,7 = 1,064 м. Это уже меньшие затраты, чем углубляться на 1,52 м.

В таблицах и на картах приведен средний уровень за последние 10 лет. Вообще, наверное, в расчетах стоит использовать данные за самую холодную зиму, которая была за последние 10 лет. Аномально холодные и бесснежные зимы бывают примерно с такой периодичностью. И при расчетах желательно ориентироваться на них. Ведь вас мало успокоит, если отстояв 9 лет, на 10-й ваш фундамент даст трещину из-за слишком холодной зимы.

Плитное основание

Цельная железобетонная плита отличается повышенным запасом прочности, высоким уровнем надежности и длительным периодом эксплуатации. Однако она требует повышенных трудовых и денежных затрат на ее сооружение. Плитный фундамент снижает воздействие массы здания на грунт и популярен на слабых почвах.

Уровень заглубления монолитной плиты из армированного бетона различный:

  • мелкозаглубленная плита закладывается на предварительно уплотненную гравийно-песчаную подушку на глубину 0,2–0,5 м;
  • расстояние от нулевой отметки до нижнего края глубокозаглубленной фундаментной плиты может достигать одного метра.

Принятие решения о глубине фундамента производится индивидуально, с учетом массы строения, особенностей почвы и климатических условий.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector