Как посчитать глубину заложения фундамента

Точный расчёт — удачный результат. Выясняем оптимальную глубину заложения ленточного фундамента

Какая должна быть глубина заложения фундамента?

Основа строения – надежное основание. Оно воспринимает действующие нагрузки, равномерно распределяет их по поверхности грунта, а также теплоизолирует помещения и защищает их от проникновения влаги. В результате обеспечивается долговечность и устойчивость здания, а также исключается вероятность растрескивания коробки. На этапе проектирования важно квалифицированно выбрать тип основания, определить характеристики. Определяющий параметр – глубина фундамента, зависящая от типа основания и ряда других факторов. Остановимся на этих вопросах детально.

Глубина заложения фундамента здания

Что нужно сделать

Чаще всего при частном строительстве используют ленточный фундамент. Такой тип позволяет сделать в доме подвал, но в некоторых случаях он может быть экономически невыгодным. Чтобы составить смету на выполнение работ (или примерно прикинуть, сколько потребуется вложений), нужно выполнить расчет арматуры для ленточного фундамента, также вычислить объем бетона и его геометрические размеры.

Чаще всего в частном строительстве закладывают ленточный фундамент

Методика расчета предполагает вычисление трех величин. Расчет ленточного фундамента в результате должен дать такие сведения о конструкции:

  • глубина заложения подошвы;
  • ширина основания;
  • ширина по всей высоте.

Расчет фундамента для дома из кирпича или других материалов обязательно начинают с определения глубины заложения. Она зависит от пучинистости грунта, уровня грунтовых вод и климата. Если неправильно высчитать эту характеристику, здание может разрушиться под действием сил морозного пучения. Лента будет одновременно подвергаться воздействию влаги и холода, что приведет к неравномерным деформациям и трещинам.

Ширина основания должна быть достаточной для того, чтобы равномерно передать массу здания на грунт. Чем меньше прочность почвы, тем шире потребуется подошва. За счет большой площади удается распределить нагрузку от ленточного фундамента для дома на основание так, что на каждый его участок приходится не больше допустимой величины.

Фундамент должен быть заложен ниже уровня промерзания грунта

Ширина ленты по всей высоте обычно принимается конструктивно. Она должна быть чуть больше наружных стен. При этом учитывают способ изготовления ленты. Для монолитного фундамента может быть достаточно ширины сечения 200—300 мм, в то время как сборный рекомендуют делать не менее 400—600 мм. Также этот показатель зависит о глубины заложения. Чем она больше, тем сильнее будут опрокидывающие воздействия (потребуются более мощные стены подвала).

Как определить глубину заложения фундамента

Уже на этапе оценки характера грунта стоит задуматься над тем, какой будет глубина заложения фундамента. От этого зависит не только объем земляных работ, но и будущие затраты на строительные материалы. В этой статье мы поговорим о том, на какую глубину копать фундамент, от чего стоит отталкиваться при выборе конкретных параметров будущего основания дома. При этом будем руководствоваться нормативным документом СНиП –83, с которым советуем ознакомиться и нашим читателям.

Определение глубины фундамента под дом

Если еще недавно большинство индивидуальных застройщиков стремилось к возведению загородных домов, в проекте которых обязательно должен был быть либо подземный гараж, либо подвал (что уже само по себе требовало большого заглубления фундамента), то сегодня переплачивать за такое удовольствие 15-20 тыс.

$ мало кому хочется. Допустим, что с большой высотой фундамента над землей можно смириться – все-таки уже часть надземной постройки, а вот зарывать деньги в землю не всегда хочется. Поэтому в большинстве случаев все сводится к заглублению фундамента на достаточную минимальную глубину.

От чего она зависит?

Что учитывается при расчете глубины заложения фундамента

Все тот же СНиП –83 определяет, на что стоит обращать внимание при выборе глубины заложения фундамента под дом:

  • в первую очередь, на проект строящегося дома. Например, стоит рассчитать нагрузку на фундамент со стороны дома. О том, как это сделать, мы писали в этой статье;
  • конечно же, самого пристального внимания требует грунт на стройплощадке, глубина промерзания грунта (ГПГ), а также уровень грунтовых вод (УГВ), который меняется сезонно;
  • если рядом с уже построенным зданием планируется возведение иной постройки, то нужно руководствоваться иными правилами выбора глубины заложения основания. В статье «Фундамент для пристройки к дому» этот вопрос изложен достаточно подробно. Так же придают немалое значение глубине прокладки инженерных коммуникаций, которые не должны быть расположены ниже подошвы фундамента;
  • многое зависит от рельефа территории, на которой находится стройплощадка
Читайте также:  Ленточный фундамент – технологии строительства в виде инструкции

Расчет нормативной глубины сезонного промерзания грунта

В принципе, рассчитывать нормативную ГПГ вовсе необязательно. Можно, например, воспользоваться информацией, представленной на рисунке ниже и с достаточной степенью точности вычислить ГПГ для вашего участка.

А можно пойти по более сложному пути и воспользоваться следующей формулой:

d1=d0√M, гдеd1 – искомое значение нормативной сезонной ГПГ;d0 – величина, которая зависит от характера грунта.

Так, для скальных и крупнообломочных грунтов она принимает значение 0,34 м, для крупных и средних песков – 0,3, для супесей и мелких песков – 0,28, для глин и суглинков – 0,23;M – коэффициент, принимающий значение модуля среднемесячной отрицательной температуры за зиму.

Например, в декабре средняя температура составила -10 °С, в январе – -16 °С, в феврале – -18°С. Тогда наш коэффициент М примет значение 14, глинистого грунта, используя значение коэффициента М, полученное ранее, получаем:

d1=0,23×√14,7=0,88 м

Величина расчетной ГПГ

Однако полученное значение нормативной ГПГ не учитывает влияние теплового режима отапливаемого сооружения. А ведь в половине случаев загородная недвижимость используется и в зимнюю пору. Для расчета более точного значения ГПГ вводят соответствующий коэффициент, величина которого зависит от ряда факторов (см. таблицу ниже).

Тогда величина расчетной ГПГ будет определяться по следующей формуле:d=k×d1Обращаем ваше внимание, что для неотапливаемых зданий коэффициент k принимают равным 1,1. Это актуально для дачных построек и бань, которые используются только в теплую пору.

Глубина заложения фундамента в зависимости от УГВ и ГПГ

Глубина заложения фундаментов для наружных типов определяется от уровня планировки по таблице, представленной ниже. При этом учитывается значение расчетной ГПГ и УГВ.

В отдельных случаях, когда определено, что грунт на участке не отличается пучинистыми свойствами, например, на стройплощадке скальный или песчаный грунт, глубина заложения фундамента определяется исходя из проекта дома (с подвалом или без). В целом, даже для пучинистых грунтов можно обеспечить такие условия, что зимой почва под домом промерзать не будет и, соответственно, не будет никаких отрицательных последствий для сооружения.

То, на какую глубину «копать фундамент», зависит по большей части от характера грунта. На рисунке выше мы изобразили различные варианты заглубления, которые применяют на практике в индивидуальном строительстве. После того как выкопаете шурфы и исследуете грунт, сможете выбрать наиболее подходящий для вас вариант строительства основания дома, определить, какой будет высота и ширина фундамента.

Расчёт глубины

Подготавливаясь к строительству нового дома либо дачи, не всегда есть возможность обратиться к проектировщикам, которые производят необходимые замеры. Частные застройщики могут безответственно подходить к вопросу, в результате, возникают проблемы с конструкцией.

Понятие расчет глубины фундамента предполагает обозначение уровня подошвы относительно нулевой отметки.

Для просчета учитывается состояние грунта, анализируются особенности местности и непосредственно тип здания. Конструкции отличаются по форме, размерам. К дополнительным факторам относят погодные условия, проектировщиков интересует средняя температура, количество осадков в год. Расчёт глубины влияет на следующие факторы:

  • эксплуатационные свойства;
  • уровень влаги внутри помещения;
  • состояние пола;
  • микроклимат постройки;
  • общий уровень устойчивости.

Несущая способность фундамента и допускаемая деформация дома. Примерные расчеты

Расчет глубины заложения фундамента — один из кардинальных расчетов, требующий серьезного и грамотного решения. Задаваясь вопросом о том, какая глубина заложения фундамента требуется, очевидно, что чем меньше будет глубина, тем и стоимость строительства будет ниже.

Но как же произвести подсчеты так, чтобы дом был долговечен и надежен, и не ошибиться?

Для выбора оптимальной почвы подошвы и правильной глубины заложения фундамента, потребуется провести расчеты для основания по несущей способности и учесть допускаемые деформации дома.

Проводя расчет глубины заложения фундамента нужно понять, насколько прочно и устойчиво основание, независимо от различных нагрузок при эксплуатации. Восприятие к нагрузке раскрывается вместе с потерей устойчивости и уплотнения грунта. Любой грунт уплотняется и проседает при увлажнении. Однако, в зависимости от типа грунта — глинистого, пучинистого или другого, — степень его уплотнения и проседания разнится.

Читайте также:  Вентиляция в подвале частного дома — разбираем в общих чертах

Вот для чего в основу расчета берётся:

  • тип грунта;
  • сопротивление в сухом и влажном состоянии Ro;
  • расчетная нагрузка на основание F при постоянном коэффициенте надёжности γn = 1,2.
Несущая способность фундамента и допускаемая деформация дома. Примерные расчеты

Рассчитывается площадь подошвы фундамента по такой формуле:

S > γn F/γc Ro.

На несущую способность оказывает влияние и сейсмичность. Это также надо иметь в виду при расчетах.

Несущая способность фундамента и допускаемая деформация дома. Примерные расчеты

При оценке допустимого уровня деформации сооружения также проводятся специальные расчеты.

Сооружение деформируется в виде прогиба (из-за неравномерного оседания основания), сдвига (при увеличенной просадке основания в одной стороне), крена (при высоком здании), перекоса (при неравномерных осадках), смещения в горизонтальную плоскость (подпорных стенках или стенах подвала с усилиями на горизонтальный уклон). Все это нужно рассчитывать на стадии проектирования, потому что такие расчеты имеют прямое значение для прочности и долговечности здания.

Исходные данные примера расчета ленточного фундамента

Площадка строительства характеризуется следующими атмосферно-климатическими воздействиями и нагрузками:

  • вес снегового покрова (расчетное значение) — 240 кг/м2;
  • давление ветра — 38 кг/м2;

основанием является грунт II категории по сейсмическим свойствам.

площадка строительства — 7 баллов.

Геология

Значение характеристик грунтов засыпки, уплотненных согласно нормативным документам с коэффициентом уплотнения не менее 0,95 от их плотности в природном сложении, допускается устанавливать по характеристикам тех же грунтов в природном залегании.

Схема расположения фундаментов и их маркировка

Нагрузки на столбчатые и ленточные фундаменты получены из программы ПК ЛИРА 10.4.

Ниже выдержки из некоторых таблиц исходных данных.

Производим расчет, по результатам расчета начальное просадочное давление во всех слоях просадочного грунта не превышает давления на основание, вводим характеристики грунта при полном водонасыщении в таб.2.1 и 2.3, кроме того под фундаментами выполняем песчаную подушку из песка средней крупности.

План ленточных и столбчатых фундаментов полученный в результате расчета по ФОК-Комплекс.

Как определить глубину заложения фундамента

На начальных этапах проектирования определяется глубина заложения ленточного фундамента, его тип и обустройство.

Эти данные необходимы для дальнейших расчётов ленточного фундамента по статическим и динамическим нагрузкам.

Здесь учитываются такие факторы, как: глубина сезонного промерзания, статический уровень подземных грунтовых вод, класс строения, сейсмичность района, геология грунтов.

Следуя рекомендациям СП, соответствующим требованиям ГОСТ, создаются индивидуальные проекты для отдельных объектов.

Знание этих положений необходимо каждому застройщику, который настраивается самостоятельно осуществлять этапы строительства от создания проекта до сдачи в эксплуатацию объекта.

Факторы, влияющие на глубину заложения фундаментов

Перед началом строительства сооружения сделайте проект на основе которого будут проводиться строительно-монтажные работы, подключение к существующим сетям коммуникаций. На основании этого документа, после оформления, сбора подписей у контролирующих организаций, выдаётся разрешение на строительство.

Важно! Не начинайте работы до получения разрешения на индивидуальное строительство.

Проектирование ленточного фундамента, определение его заглубления производится с учётом влияния следующих факторов:

  1. Глубина сезонного промерзания ниже лежащих грунтов.
  2. Уровень грунтовых, паводковых вод.
  3. Состав и залегание грунтов, их свойства, несущая способность.
  4. Класс ответственности, долговечности, капитальности сооружения.
  5. Нагрузки, передающиеся на ленточный фундамент от веса здания.
  6. Близко расположенные застройки.
  7. Сейсмичность района.
  8. Экологические и санитарные требования.
  9. Экономическая целесообразность при выборе вариантов.

Глубина промерзания, методы определения

При определении глубины заложения подошвы фундамента важную роль играет правильное определение нормативной глубины промерзания для данного района строительства.

Проектные организации, для облегчения расчётов, пользуются картой с нанесёнными изотермическими линиями или таблицей, в которой указаны значения нормируемой глубины промерзания для крупных городов, регионов России.

Нормативную глубину промерзания в районе строительства ленточного фундамента можно посчитать самостоятельно по эмпирической формуле (5.3 СП 22.

) справедливой для районов с промерзанием 50 лет), степень ответственности, капитальность (ГОСТ 27751).

Немалую роль в проектировании играет:

  • отсутствие выше грунтов, способных нести расчётную нагрузку;
  • необходимость устройства подвала для проводки коммуникаций;
  • нахождение рядом крупных объектов, способных изменить расположение и свойства грунтов за время эксплуатации;
  • повышенная сейсмичность.

Привязка таких зданий производится на основе глубоких инженерных расчётов с учётом правил и требований СП , с применением необходимых мер защиты фундамента от пучения, подземных и паводковых вод.

Читайте также:  Как рассчитать фундамент для дома из пеноблоков

Применяемые виды защиты:

  • утепление, позволяющее сохранять температуру фундамента и предотвращать обмерзание;
  • дренаж на уровне основания подошвы перфорированными трубами для отвода подземных и талых вод;
  • несъёмная опалубка;
  • утеплённая отмостка расчётной ширины;
  • утепление цоколя;
  • укрепление грунтов инъекцией цементного раствора при необходимости.

Фундаменты мелкого заложения, сплошные плиты

Фундаменты мелкого заложения применяют для зданий 2 и 3 категорий когда глубина промерзания низкая и заглублять подошву настолько экономически не целесообразно. Второй вариант — глубина сезонного промерзания ниже уровня грунтовых вод.

При этом, геология грунтов на участке должна позволять по природной несущей способности возводить мелко заглублённый фундамент.

Обустройство фундамента сплошной плиты по СП 50-101-2004.

Обустройство должно предусматривать дренаж, утепление отмостки, надёжную гидроизоляцию.

Иногда заранее закладывается в проект усиление нижележащих грунтов методом инъекции цементным раствором, установка свай с целью удерживания фундамента от поднятия в случае вспучивания.

Эти меры достаточно эффективные, позволяют гарантировать долговечность фундамента до 50 лет. Расчёт заложения подошвы ведётся с учётом геологии распределения пластов грунта на участке.

Ширина фундамента зависит от несущей способности грунтов на которые он опирается и толщины кирпичной или блочной стены каркаса строения, расчётной по тепло потерям для данного климатического пояса.

Плитный монолитный фундамент рекомендуется возводить в густо застроенных городах и районах, например в Москве, где ограничена возможность копать глубокие котлованы. При соблюдении технологии строительства, плитный фундамент считается надёжнее других оснований.

Расчёт проводится по положениям СП 50-101-2004, сложен для не специалиста, выгоден по экономическим затратам, срокам возведения.

Как минимизировать эффект пучения грунта

В случае возведения постройки на пучинистом грунте глубину заложения фундамента (и расходы на его сооружение) можно несколько уменьшить.

Для этого следует выполнить одно из мероприятий, предотвращающих развитие значительных сил морозного пучения в холодный период года:

  • замена имеющегося грунта непучинистым или слабопучинистым: в зоне возведения здания на глубину промерзания грунта выкапывают котлован, который засыпают хорошо утрамбованным крупнозернистым песком. При сооружении ленточного фундамента глубина заложения в песке, как говорилось выше, может быть снижена до полуметра;
  • сооружение дренажных систем, способствующих снижению уровня грунтовых вод;
  • укладка вдоль фундамента (можно под отмостку) теплоизоляции из пенополистирола шириной до 1 м, которая будет способствовать уменьшению глубины промерзания грунта в данной зоне.

Оптимальная глубина фундамента с учетом сопутствующих факторов

Глубина заложения бетонного основания не всегда зависит от характеристик грунта и предполагаемой нагрузки будущей постройки. Желание иметь подвал потребует устройства заглубленного ленточного фундамента, причем расположение его подошвы должно быть ниже черты пола минимум на 0,4 м. При этом она не должна доходить до УГВ, но преодолевать линию промерзания грунта.

Проект ленточного фундамента обязательно включает наличие под основанием дренажной подушки. Основой служат материалы, не склонные к пучению (песчано-гравийный состав или исключительно крупный песок), которые после засыпки тщательно уплотняются. Ускоренный отвод воды и равномерное распределение давления на грунт – основные функции подсыпки.

Глубина заложения бетонного основания колеблется от показателей промерзания грунта и разнится по регионам. Глубокозаглубленный ленточный фундамент подвержен воздействию боковых сил пучения. Предотвратить разрушение или деформацию опорной конструкции поможет использование железобетона высокой марки, усиленного армированным каркасом, в совокупности с засыпкой боковых поверхностей непучинистым материалом.

Оптимальная глубина фундамента с учетом сопутствующих факторов

Если планируется возведение дома без подвала на участке с устойчивым грунтом, достаточно установить МЗФЛ. Его средняя глубина заложения составляет от 0,5 до 0,7 м. В зависимости от рассчитанной нагрузки постройки определяют ширину ленточного основания и другие параметры конструкции.

Ключевые моменты

  • Фундамент должен иметь опорой грунт, обеспечивающий достаточную несущую способность;
  • В некоторых типах грунта (например, глинистом), фундамент должен разделять слои, где вероятны сезонные движения, побуждаемые влажностью и другими причинами. А также «прорезать» те слои грунта, которые движутся при замерзании;
  • Ленточный фундамент нельзя опирать на почвы, несущая способность которых утрачивается с увеличением влажности грунта.

Причин от чего зависит глубина ленты, несколько. Есть вероятность, что после выполнения расчётов, от «ленточки» придётся отказаться, в пользу другой конструкции, например плиты. Для компетентного расчёта, вначале надо знать структуру грунта, показатель уровня внутрипочвенных вод и глубину промерзания. Без этого, никуда.

Ключевые моменты

Если на участке однородная почва, это уже хорошо. Значит, фундамент будет равномерно осаживаться и не треснет.