От чего зависит глубина заложения фундамента: Ф.9.3. От чего зависит глубина заложения фундамента?

Содержание

Глубина заложения фундамента – узнайте как определить!

Глубина заложения фундамента

При индивидуальном строительстве началу общестроительных работ предшествует составление проекта. Так, в частности производится определение конфигурации фундамента под строение и расчет его размеров и характеристик.

Ширина и протяженность фундамента, площадь его опоры зависит от веса конструкции дома и характеристик грунта на участке.

Также от характеристик грунта зависит и глубина заложения фундамента. Это достаточно важная величина, ведь от нее зависит не только и не столько объем земляных работ при создании опалубки для бетонной отливки фундамента, не только затраты на приобретение строительных материалов, но и то, как поведет себя ваш фундамент в течении всего периода эксплуатации вашего дома.

В большей части нашей страны зимой наступают холода, грунт промерзает. Влага, содержащаяся в грунта расширяется и грунт начинает «пучиниться», то есть увеличивать свой объем, выталкивая погруженную в него строительную конструкцию на поверхность. Это может привести к повреждению фундамента и строения.

Основным нормативным документом, описывающим глубину заложения фундаментов при строительстве является стандарт СНиП 2.02.01–83, мы постараемся изложить его идеи в доступном виде.

Определяем глубину заложения фундамента под дом

Закладка фундамента под дом, как правильно и как не правильно

Общим правилом для возведения фундаментов капитальных жилых строений до последнего времени являлось его заглубление ниже уровня промерзания грунта. Как правило нижний уровень фундаментного основания опускался примерно на полметра ниже этой линии. В ходе строительства производился существенный объем работ по утеплению и гидроизоляции вертикальных и горизонтальных поверхностей фундамента, и в конечном итоге помещения, ограниченные стенами фундаментного основания становились пригодными для бытовой или хозяйственной деятельности. Однако это удовольствие обходилось недорого и иногда такие затраты были неоправданы и большие и глубокие подвалы долгие годы пылились у владельцев без дела.

Однако многие владельцы домов не стремятся создавать подвалы, похожие на имперские бункеры и будут счастливы удовлетвориться минимальной глубиной залегания фундаментного основания, достаточной для нормального функционирования сооружения.

На что влияет сделанный неправильно расчет глубины заложения

Параметры, влияющие на глубину заложения фундамента

Параметры, определяющие величину глубины заложения фундамента определяются в уже упомянутом выше стандарте СНиП 2.02.01–83. Перечислим основные характеристики, от которых зависит глубина нижней линии фундамента.

Во-первых, это вам проект дома, его вес. Вес строения суммируется не только из массы строительных материалов, но и из полезной нагрузки (например, оборудование и инфраструктура) и из временных нагрузок, которые могут вызываться различными климатическими или сезонными условиями. Эта сумма определит площадь основания фундамента и его необходимую прочность.
Во-вторых, на процесс строительства существенно влияет глубина промерзания грунта и уровень, на который могут подниматься грунтовые воды на вашем участке. И та и другая величина изменяются в течении года и могут изменяться от года к коду.
Особое внимание оказывается, если новый фундамент служит для создания пристройки к дому. В этом случае его параметры выбираются в том числе и исходя из характеристик соседнего строения.

Также характеристики фундамента зависят от рельефа участка местности, на котором расположена ваша строительная площадка.

Карта для определения глубины промерзания грунта

Рассчитываем глубину промерзания грунта на вашем участке

В принципе, глубина промерзания грунта может быть получена из карт, которые составлены на основании многолетних климатических исследований. Для этого составлены специальные карты, на которых линиями определена средняя величина зимнего промерзания грунта.

Однако эта карта показывает скорее «среднюю температуру по больнице». Для того, чтобы точно вычислить глубину промерзания грунта конкретно в вашей местности следует воспользоваться специализированной формулой:

d₁=d₀√(M1+М2+М3)

В этой формуле «d_{1» — это та самая величина,}на которую промерзает грунт в вашей местности.

Она вычисляется как квадратный корень из сумм показателей ежемесячных отрицательных температур зимних месяцев в вашей местности, умноженный на специальный коэффициент, который зависит от характеристик грунта.

Величина специального коэффициента берется из таблиц и зависит от состава и консистенции грунта:

«0,34» — для скального грунта или грунта из крупных обломков скал,
«0,30» — для грунта из песка крупной или средней фракции,
«0,28» — для грунта, состоящего из мелкого песка и для супесей,
«0,23» — для суглинистого грунта.

Возьмем условную местность, в которой в декабре средняя температура составил «-10 градусов», в январе этот показатель составил «-16 градусов», а в феврале – «-18 градусов». Извлекаем из суммы этих показателей квадратный корень и умножим его на коэффициент «0,28». Итак, в нашей условной местности, мелкопесчаный грунт зимой будет промерзать на 1,34 метра.

Влияние помещения на глубину промерзания грунта

Но на грунт, расположенный под строением может влиять и само строение. Конечно, тепловое воздействие сарая или неотапливеамого гаража можно и не учитывать, но если ваш дом будет обладать круглосуточным отоплением – то такие влиянием пренебречь никак нельзя.

Вследствие этого на глубину промерзания дома под конкретным отапливаемым строением вводят еще один коэффициент.

Для того, чтобы определить глубину промерзания грунта под постоянно отапливаемыми помещениями необходимо вычисленную среднюю расчетную величину умножить на этот коэффициент.

Рассчитываем глубину заложения фундамента в зависимости от глубины промерзания грунта и уровня подъема грунтовых вод

Для расчета глубины заложения фундамента в зависимости от рассчитанной на основе формул и параметров глубины промерзания грунта и величины подъема грунтовых вод также воспользуемся специальной таблицей.

Пренебречь уровнем промерзания грунта можно на грунтах, которые не отличаются пучинистостью. К таковым могут относиться, например, скальные грунты. Они практически не изменяют своего объема при замерзании, так как фактически не содержат влаги.

Кроме того, при грамотном проектировании индивидуального жилого дома можно продумать такую конструкцию строения, что грунт под фундаментом вашего дома не будет промерзать вообще, вследствие чего глубину заложения фундамента можно будет выбирать исключительно исходя из ваших эстетических предпочтений.

Глубина заложения фундамента

На приведенном выше рисунке приведены различные варианты решения вопроса с глубиной залегания фундамента. Как видите, основные проблемы, которые влияют на величину заложения фундамента вызываются характеристиками почвы под домом. Если исключить ее неблагоприятное влияние на фундамент и сезонном замерзании, то глубина заложения может быть выбрана на любой величины в соответствии с проектом.

Глубина заложения ленточного фундамента для деревянного дома или из блоков

Решение вопроса о глубине заложения фундамента — это важнейшая задача, с которой строителю-непрофессионалу приходится сталкиваться в первую очередь.

Если на данном этапе допустить ошибку, даже построенный по всем правилам и из самых качественных материалов дом окажется недолговечным и спустя короткое время после возведения начнет растрескиваться. Так что будьте уверены: любые усилия и время, затраченные на изучение данной проблемы, окупятся с лихвой.

Если проект дома предусматривает наличие полноценного подвала, фундамент так или иначе придется делать глубоким, чтобы обеспечить приемлемую высоту потолка в подземном помещении.

Но как поступить, если подвал сооружается только под частью постройки либо отсутствует вовсе? Наиболее распространенной является рекомендация заглублять фундамент несколько ниже глубины промерзания грунта.

Действительно, в подавляющем большинстве случаев это условие можно считать достаточным, но оно далеко не всегда является необходимым.

Другими словами, при некоторых условиях делать фундамент столь глубоким, растрачивая на него огромное количество бетона и арматуры, не имеет смысла. Попробуем разобраться с тем, какие факторы и как именно следует учитывать при определении данного параметра.

Содержание статьи

1 От чего зависит глубина заложения фундамента
2 Виды грунтов
3 Глубина промерзания грунта
4 Глубина залегания грунтовых вод
5 Определение глубины заложения фундамента
- 5. 1 1. Для скального и полускального грунта
- 5.2 2. Для крупнообломочных пород и гравелистых песков крупной и средней фракции
- 5.3 3. Для глинистых, мелкопесчаных грунтов и пылеватых супесей
6 Как минимизировать эффект пучения грунта

От чего зависит глубина заложения фундамента

При определении оптимальной глубины заложения фундамента обычно принимают во внимание:

Тип грунта на участке строительства.
Глубину его промерзания.
Глубину залегания грунтовых вод.
Этажность здания и плотность основных строительных материалов, то есть те факторы, от которых будет зависеть вес дома.
Класс строения, то есть его предполагаемая долговечность. В частном строительстве не учитывается.

Первые три пункта рассмотрим более подробно.

Виды грунтов

Тип и структура грунта определяют его несущую способность и такое важное свойство, как предрасположенность к морозному пучению. При выборе глубины фундамента его необходимо учитывать в первую очередь.

Явления пучения обусловлено замерзанием и последующим расширением пропитывающей грунт влаги.

Различают следующие виды грунтов:

скальные и полускальные породы. Такое основание считается непучинистым;
крупный и средний гравелистый песок, крупнообломочная порода. Относятся к слабопучинистым;
суглинки, мелкий песок или пылеватая супесь. Это уже сильнопучинистые виды грунта.

Чтобы определить, с каким типом основания приходится иметь дело, следует взять пробы грунта с помощью извлечения шурфа. Самую точную информацию могут дать только инженеры-геологи, но существует и любительский способ, который поможет будущему домовладельцу сориентироваться в общих чертах.

Порцию грунта разминают в руках и раскатывают в виде длинного стержня, который затем сгибают в кольцо. Стержень из глинистой почвы благодаря своей пластичности легко примет любую форму. Кольцо из суглинка распадется на несколько фрагментов. Супесь при попытке изготовления кольца просто рассыплется.

Таблица выбора глубины заложения фундамента

Несущая способность грунта в общем случае влияет прежде всего на ширину фундамента. Однако, при некоторых условиях верхний слой грунта может оказаться настолько слабым (в этом случае говорят о его высокой сжимаемости) и нестабильным, что строительство на нем вообще будет невозможным.

В такой ситуации глубину заложения фундамента придется увеличивать настолько, чтобы его подошва опиралась в более прочные нижележащие слои основания.

Глубина промерзания грунта

В разных регионах отрицательные температуры в холодное время года проникают в грунт на разную глубину. Конкретные данные на этот счет по каждому региону можно найти в СНиП «Строительная климатология».

Значения глубин промерзания, приводимые в этом документе, являются нормативными.

Чтобы получить расчетное значение данной величины, следует воспользоваться формулой:

Dф = КхDфн,
где Dфн – нормативное значение глубины промерзания, а К – коэффициент, зависящий от режима отопления здания (см СНиП 2,02,01-83).

Глубина залегания грунтовых вод

Помимо типа грунта придется также определить динамику уровня грунтовых вод. Делается это с помощью скважины глубиной 2,5 – 3 м, в которую загоняется обсадная труба из пластика или стали.

Глубину залегания подземных вод необходимо отслеживать в разные периоды года, чтобы понять, насколько высоко они поднимаются.

Определение глубины заложения фундамента

На основании полученных данных можно выполнить расчет глубины заложения ленточного фундамента.

1. Для скального и полускального грунта

В данном случае глубину заложения фундамента можно делать любой, независимо от того, на сколько может промерзать грунт и как высоко поднимаются грунтовые воды. Заглубление в такой грунт зачастую бывает невозможным из-за его твердости, тогда здание возводится прямо поверх основания.

2. Для крупнообломочных пород и гравелистых песков крупной и средней фракции

При строительстве на песчаном грунте чаще всего прибегают к устройству мелкозаглубленного фундамента. Это связано со способностью грунтов данного типа хорошо пропускать воду. Поэтому силы морозного пучения проявляются в них довольно слабо.

Основная опасность пучения заключается в неравномерном воздействии на фундамент постройки, вызывающем деформации. В случае с крупнозернистым песчаным грунтом даже при высоком залегании грунтовых вод влага распределяется равномерно, а значит и при замерзании она будет воздействовать на строительные конструкции одинаково по всей площади.

Глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента составляет 50 см при любых значениях глубины промерзания грунта и уровня подземных вод. Следует, однако, учитывать, что несущая способность песчаных грунтов существенно возрастает с увеличением глубины и при возведении тяжелых зданий этим можно воспользоваться.

Наилучшим образом подходит указанная глубина заложения ленточного фундамента для деревянного дома либо построенного из других легких стройматериалов – газобетона, пеноблоков и пр.

Фундаменты более «увесистых» построек необходимо располагать глубже, это позволит не делать их излишне широкими.

При сложной архитектуре здания нагрузки на основание от разных его частей могут существенно отличаться. В этом случае допускается делать ленточный фундамент неоднородным по глубине. Перепад по отметкам между соседними ступенями может составлять 300 – 600 мм, при этом в зоне перехода подошва должна иметь наклонный участок.

3. Для глинистых, мелкопесчаных грунтов и пылеватых супесей

Грунты такого типа воду пропускают плохо и неравномерно, а потому при замерзании имеют свойство сильно вспучиваться, причем силы пучения на различных участках также могут быть разными. При возведении ленточного фундамента глубина заложения в глине будет зависеть от того, насколько близко к поверхности поднимаются грунтовые воды.

Рассмотрим два случая:

А) Подземные воды обнаруживаются на глубине, на 2 м превышающей расчетную глубину промерзания грунта.

При таком положении дел подошву фундамента можно заглублять на 50% от расчетной глубины промерзания (Dф).

Б) Если грунтовые воды поднимаются до более высоких отметок, чем было описано выше, глубину заложения ленточного фундамента делают равной расчетной глубине промерзания грунта.

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.

Видео о том, на какую глубину нужно копать фундамент

Критерии определения глубины заложения

Фундаменты размещаются на некоторой глубине ниже поверхности земли с минимальной заделкой для следующих целей (Ламбе и Уитмен):

1. Для получения дополнительной несущей способности за счет заделки.

2. Фундамент размещать ниже зоны сезонных колебаний влажности для защиты от цикла набухания и усадки на глинистых грунтах и от действия мороза в холодном климате.

3. Для снятия верхнего органического слоя почвы.

4. Во избежание чрезмерного подъема уровня чистового пола.

5. Для предотвращения потери опоры фундамента из-за эрозии почвы.

Глубина фундамента в основном зависит от профиля грунта на строительной площадке. Глубина фундамента является первым и наиболее важным параметром, который необходимо определить перед выбором подходящего фундамента для строения.

ОБЪЯВЛЕНИЯ:

Ниже приведены критерии, используемые для определения глубины фундамента:

1. Минимальная глубина посадки:

IS – 1904-1986 рекомендует минимальную глубину фундамента 0,5 м. Однако принято использовать минимальную глубину фундамента 0,9 м.

2. Верхний слой почвы:

Верхний слой почвы на любом участке обычно представляет собой органическую почву или отходы, которые следует полностью удалить, а фундамент разместить под верхним слоем почвы. Если верхний слой почвы простирается на большую глубину, его можно заменить подходящим материалом обратной засыпки, а фундамент можно заложить на минимальной глубине.

3. Насыпной грунт:

Некоторые участки ранее использовались в качестве свалок бытовых отходов или старых шахтных отходов. Фундамент на таких площадках следует отводить ниже дна отвала во избежание чрезмерной осадки фундамента и конструкции. В качестве альтернативы отходы могут быть полностью удалены и заменены подходящей обратной засыпкой, а фундамент может быть расположен на подходящей глубине.

4. Глубина твердого/жесткого грунта:

Фундамент должен быть доведен до уровня, где доступен грунт с достаточно высокой несущей способностью и меньшей сжимаемостью. Это обычное правило, если только глубина твердого слоя не очень велика. Это в основном гарантирует, что размер фундамента не будет чрезмерно большим и, следовательно, экономичным.

5. Тип конструкции:

Для тяжелых, больших и важных конструкций, таких как многоэтажные конструкции, небоскребы и мосты, фундаменты всегда должны располагаться на твердой почве/скале.

6. Тип почвы:

Для сооружений, расположенных на участках с глубокими мягкими глинами, фундамент обычно следует брать ниже дна мягкой глины, если улучшение грунта не окажется более экономичным и жизнеспособным решением с небольшой глубиной фундамента.

7. Уровень грунтовых вод:

По возможности фундамент должен располагаться выше уровня грунтовых вод (УГВ). Это связано с нежелательным воздействием грунтовых вод на фундамент, а также на почву фундамента. Однако уровень УГВ меняется в зависимости от сезона, и не всегда возможно учитывать этот критерий.

8. Глубина промерзания:

В холодных регионах, где вода у поверхности земли зимой может замерзать, фундамент следует располагать ниже глубины промерзания, чтобы избежать повреждения фундамента морозным пучением.

9. Активная зона:

В черноземах хлопчатника большие объемные изменения по глубине активной зоны из-за сезонных колебаний влажности оказывают пагубное воздействие на фундамент, полы и стены здания. Следовательно, фундамент располагается ниже глубины активной зоны, которая в разных местах колеблется от 1,5 до 2,5 м и более.

10. Повреждение прилегающих конструкций:

Глубина фундамента должна быть выбрана таким образом, чтобы избежать перекрытия напорного баллона нового фундамента с фундаментом соседнего строения. Это делается для того, чтобы избежать повреждения существующей конструкции из-за строительства новой конструкции.

11. Глубина очистки и длина захвата:

Для всех мостов фундаменты должны располагаться ниже максимальной глубины размыва плюс минимальная длина захвата ниже наивысшего уровня затопления.

Главная ›› Инженерия грунта ›› Фундамент ›› Глубина ›› Глубина фундамента

Сколько должна быть минимальная глубина фундамента – с цифрой

Привет, друзья, если вы хотите построить дом или здание, и вы не понимаете, сколько вы должны обеспечить минимальную глубину фундамента , тогда прочитайте эту статью до конца.

Здесь я описал глубину фундамента, которая должна быть сохранена в здании, простым способом с числовым расчетом.

Фундамент – самая нижняя часть здания ниже уровня земли, через которую на землю передается нагрузка от надстройки. Он играет очень важную роль в защите здания от опрокидывания во время землетрясения. Это также обеспечивает прочность, чтобы нести ветровую нагрузку на здание.

Глубина фундамента зависит от следующих факторов:

Тип грунта
Уровень грунтовых вод
Нагрузка от конструкции
Несущая способность
Плотность грунта

Теперь, как мы можем рассчитать угол естественного откоса?

Здесь я привел тот же пример типа почвы, изменения угла естественного откоса и, в зависимости от угла естественного откоса, дан удельный вес почвы.

901 79 Сухой песок 901 79 18 кН/м ³

Тип почвы	Угол естественного откоса	Масса
25 ⁰ – 30 ⁰	16 кН/м ³
Влажная почва	30 ⁰ – 35 ⁰
Влажный грунт	15 ⁰ – 25 ⁰	19 кН/м ³

Существует больше типов почвы или песка, но обычно эти типы почвы обнаруживаются при тестировании.

Возьмем пример, если у нас есть влажный песок, то какой должна быть минимальная глубина фундамента?

Решим,

Имеем, нагрузка на конструкцию(P) = 300 кН/м ²

Плотность грунта = 18 кН/м ³ ( Потому что у нас влажная почва )

Угол естественного откоса ( Φ ) = 30 ⁰

Теперь,

Подставляем значения в Формула Ренкина , 900 03

Рассчитав вышеприведенное уравнение, мы получили, что минимальная глубина фундамента = 1,85 м.

Саргорстрой