Расчет глубины заложения фундамента

Отдельные фундаменты под стойки («башмаки»)

Отдельные фундаменты под стойки путепроводов, рамных мостов, виадуков и колонны промышленных зданий устраивают при хороших грунтах (малосжимаемых, прочных грунтах). Это так называемые «башмаки». Их выполняют из железобетона. По характеру работы материала «башмаки» относятся к гибким фундаментам. Схема «башмака» показана на рис. 3.

Рисунок 3 – Схема «башмака».

В «башмаках» возникают значительные растягивающие усилия, воспринимаемые арматурой. При одной и той же площади подошвы фундамента объем фундаментов «башмаков» гораздо меньше.

Фундамент в виде сплошной железобетонной плиты

Устраивают такие фундаменты под всем сооружением. Применяют при сильносжимаемых и малопрочных грунтах основания. Схема фундамента показана на рис. 4.

На общую плиту передается нагрузка от всех стен и колонн здания. При этом уменьшается средняя осадка всего сооружения, неравномерность осадок отдельных стен и колонн практически исключается.

Рисунок 4 – Схема фундамента в виде сплошной железобетонной плиты.

Эти фундаменты редки, неэкономичны. Очень чувствительные к неравномерным осадкам.

Материалы для фундаментов

Материалы в фундаментах подлежат деформациям под действием различных внешних усилий, влияния грунтовой и поверхностной воды, воздействию замерзания и оттаивания влаги в порах кладки.

Для обеспечения долговечности фундаментов выбирают материалы, хорошо сопротивляющиеся этим воздействиям: железобетон, бетон, бутобетон, редко бутовая кладка (из-за трудоемкости выполнения).

Наиболее универсальным материалом для фундаментов любой формы является железобетон, так как железобетон хорошо сопротивляется не только сжатию, но и изгибу.

Железобетонные и бетонные фундаменты выполняются сборными и монолитными.

Монолитными называют фундаменты, которые бетонируют непосредственно на месте возведення сооружения.

Сборные элементы наиболее рациональны для устройства ленточных фундаментов под стены.

В дорожном строительстве сборные фундаменты в виде «башмаков» применяют под опоры (стойки) путепроводов, рамных и балочных мостов малых пролетов при грунтах, которые имеют достаточно высокую прочность и малую сжимаемость.

В случае более слабых грунтов возможно использование сборно-монолитных фундаментов, в которых нижняя плита, имеющая большой вес, выполняется монолитной, а подколоники сборными.

Применение сборных фундаментов заводского изготовления позволяет уменьшить трудоемкость работ на строительных площадках и максимально механизировать работы. Сборные фундаменты позволяют повысить качество работ, применять более совершенные конструкции фундаментов, обладающие меньшим весом и высоким процентом использования прочности материалов. Однако, при этом увеличивается расход стали, трудозатраты на заводе, транспортные расходы.

Для массивных опор мостов, которые требуют большой площади для передачи давлению на грунт, в дорожном строительстве находят применение монолитные фундаменты. Монолитные фундаменты целесообразны для отдельных фундаментов сложного очертания под колонны и оборудование, а также когда вес фундамента больше грузоподъемности монтажного крану.

Проверка устойчивости положения фундамента

В ряду случаев при действии на фундамент, кроме вертикальных сил, горизонтальных сил и изгибающих моментов, выполняются проверки:

— устойчивости положения фундамента на опрокидывание;

— устойчивости на плоский или глубинный сдвиг.

Проверки выполняются по п.1.40; 1.41;7.14 «СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы».

Устойчивость положения фундамента против опрокидывания

Расчетная схема показана на рис.3

Рис 3 Расчетная схема

Основная формула

  , ( 8 )

где М_u= ∑F_i *h_i – момент опрокидывающих сил;

M_z = ∑P_i *l_i – момент удерживающих сил;

γ_n — коэффициент надежности по назначению, γ_n =1,1;

m — коэффициент условий работы;

m= 0,9 — скальное основание,

m= 0,8 — грунтовое основание.

Проверка на плоский сдвиг по подошве фундамента

Основная формула

 , (9)

где Q_r = ∑ F_i– сдвигающая сила равна сумме проекций сдвигающих сил по направлению возможного сдвига;

Q_z = Ψ∑P_i – удержувающие силы – силы трения между грунтом и подошвой;

Ψ– коэффициент силы трения кладки о грунт ( о поверхность), принимается по п. 7.14 «СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы»;

m – коэффициент условий работы; m=0,9;

 – коэффициент надежности по назначению,  =1,1.

Какие данные потребуются для расчета?

Для получения этого значения нужно предварительно рассчитать многие показатели основания. Для этого сразу определяют:

• высоту,
• материал цоколя,
• наличие или отсутствие подвала,
• его площадь.

Также составляют список материалов для гидроизоляции, теплоизоляции, внутренней и наружной отделки и так далее. По всем материалам нужно найти их удельный вес. Эти данные потребуются для определения нагрузки на фундамент.

Нагрузки на основание

Этот показатель состоит из массы материалов, полезной и снеговой нагрузки.

Для расчетов суммируют массу всех используемых материалов для строительства:

• несущих и внутренних стен,
• перекрытий,
• материалов пола,
• потолков,
• стропил,
• кровли,
• внутренних элементов здания,
• изоляции,
• отделки,
• фундамента и цоколя (на этом этапе цифры ориентировочные),
• крепежа.

Данные по массе тех или иных материалов легко найти в соответствующих таблицах. В среднем, показатели такие:

• деревянные перекрытия – 100-150 кг/см2;
• плиты ПК – 500 кг/см2;
• каркасные стены – 300 кг/см2;
• стены из бруса, бревна – 600 кг/см2;
• стены из газобетона – 600 кг/см2;
• из пустотелого красного кирпича – 1400 кг/см2;
• из полнотелого кирпича – 1800 кг/см2.

Расчет общей массы производится путем умножения удельного веса на занимаемую материалом площадь, или объем, что используется чаще.

После этого рассчитывается полезная нагрузка, то есть, общий вес мебели, техники, людей. Но чтобы избежать долгих поисков пользуются средним значением – 180 кг/м2. Это значение умножают на площадь дома – так получают нужное значение.

Чтобы найти снеговую нагрузку, пользуются готовыми данными по регионам, которые несложно найти в сети. Но так как угол наклона кровель в домах разный, нужно использовать коэффициенты 1 или 0.

Первый берется для крыш с углом наклона до 25 градусов, в этом случае данные из таблицы снеговой нагрузки берутся без изменений. Второй коэффициент используется при угле наклона кровли более 60 градусов, снеговую нагрузку можно не учитывать. При угле от 25 до 60 выбирают значение от 0 до 1.

Для полного расчета общая площадь кровли умножается на показатели средней снеговой нагрузки и выбранный коэффициент.

Несущая способность или сопротивление грунта

Это еще один параметр, определяющий ширину ленты. Он зависит от типа грунта и уровня грунтовых вод. Дорогостоящее геодезическое исследование проводить не обязательно, достаточно взять пробы грунта с помощью бурения или отрывка шурфов.

Для исследования берут несколько точек участка, отведенного под застройку. Первый шурф делают в самой нижней точке. Чем больше шурфов, тем точнее будет анализ. Он же позволяет выявить высоту грунтовых вод.

Данные находятся в таблице ниже:

Грунт	НС, кг/см2
Глина	6,0
Галька+глина	4,5
Гравий	4,0
Песчаный крупнозернистый	6,0
Песчаный среднезернистый	5,0
Песчаный мелкозернистый	4,0
Суглинок, супесь	3,5

Грунты с несущей способностью менее 3,5 не подходят для строительства ЛФ. К таким почвам относят песчаный пылеватый, просадочный насыпной уплотненный и неуплотненный грунт. Если на участке – такие почвы, обустройство ленточного фундамента не рекомендуется, строят плитный, свайный или свайно-ленточный.

Основные параметры ленты

В железобетонном монолите с годами могут появиться трещины, если на этапе строительства фундамент был заложен недостаточно глубоко. Габариты ленты определяются с учетом особенностей почвенных масс на застраиваемой территории.

Связь между геологическими характеристиками грунта и глубиной ленты отражена в таблице ниже:

Подземная часть основания, м	Уровень промерзания
непучинистая почва, м	среднепучинистая почва, м
0,50	до 2,0	до 1,0
0,75	2,0 – 3,0	1,0-1,5
1,00	более 3,0	1,5-2,0

Высота бетонного перекрытия

Это расчетная величина, которая находится в прямой зависимости от степени пучения почвенных масс, залегания подземных вод и массивности сооружения.

Подробнее о высоте ленточного фундамента читайте в этой статье.

Ширина

Не менее значимый параметр – ширина ленты. Для расчета инженеру необходимо знать сопротивление почвенных масс, а также вес и габариты здания.

Грамотно рассчитав ширину ленты, мастер обеспечит равномерное распределение давления на грунт под сооружением.

Как рассчитать для одноэтажного дома?

Для примера определим, какие сваи нужны для частного домостроения. В ходе расчетов можно узнать, на какую глубину необходимо бурить скважины под фундамент.

Исходные условия:

1. Типовой одноэтажный каркасный дом площадью 6 на 6 м.
2. Вес конструкции – 35 т.
3. Стройка ведется на глинистом грунте с глубиной промерзания – 1,5 м.
4. Средняя высота снежного покрова в регионе – 30 см.

Предварительно выбираем 9 винтовых свай диаметром 108 мм с несущей способностью 5 тонн. Предельная нагрузка такого фундамента позволяет выдержать вес конструкции. Для стержней с таким размером сечения длина может составлять от 1 до 12 м.

Учитывая глубину промерзания и рекомендации, что ствол должен уходить в землю ниже определяющего параметра на 15%, подземная часть сваи будет составлять: 1,5м + 15% = 1,75м.

Принимая во внимание уровень снежного покрова в регионе, предварительно выберем высоту цоколя 0,4 м. Таким образом, для строительства в заданных условиях понадобятся сваи длиной 2,5м

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Как рассчитать?

Разумеется, во избежание дополнительных затрат на профессиональных специалистов по расчету рекомендуемой глубины для отдельно взятой территории, застройщики ищут информацию для самостоятельного определения данных факторов. И это вполне объяснимо. Данные услуги стоят недешево и требуют значительных увеличений бюджета.

Существуют отдельные документы с картами и фактическими данными по нормативной глубине промерзания грунта: в некоторых районах оно составляет от 50 до 80 см, в других расстояние варьируется от 170 до 260.

Для расчета и уточнения этой величины разработана отдельная техническая формула: dfn=d0*Mt, df=kh*dfn

• dfn в данном случае представляет собой нормативную глубину промерзания грунта, ее расчет необходим для вычисления расчетной глубины.
• df – расчетная глубина промерзания породы.
• Mt представляет собой суммарный коэффициент минимальных температур в зависимости от СНиП 2.01.1-82. Воспользовавшись информацией именно для вашей территории, вы сможете посчитать среднемесячное суммированное значение. Делайте расчет данного параметра без учета минуса в значениях.
• d0 – фактор, вычисляемый исходя из индивидуальных особенностей вашего грунта. Для суглинка он составляет 0,23 м, для супесчаных пород – 0,28 м, для супесчаных пород более крупного типа – 0,30 м, для некоторых пород дисперсного грунта (грунта, получаемого в процессе выветривания скальных грунтов) – 0,34 м.
• kh – тепловой коэффициент, который зависит от температурных характеристик строительства здания. К примеру, если вы не собираетесь отапливать здание, берется значение 1,1, однако при наличии постоянного отопления, стоит выбрать подходящее под вашу территорию значение, исходя из таблиц в СНиП 2.02.01-83

Кроме того, не забывайте, что данные по промерзанию грунта должны присутствовать у геологической службы вашего района, а некоторая информация по среднестатистическим климатическим условиям – у метеослужбы.

Использование всех представленных характеристик полезно, однако, как мы уже выяснили, глубина промерзания – далеко не единственный фактор, влияющий на глубину установки фундамента. Одним из однозначно важных факторов расчета глубины установки фундамента является его вид, который определяется исходя из конструкции и используемых элементов и залегания над уровнем земли.

Фундамент столбчатого типа более всего подвержен негативному влиянию процессам пучинистости почвы. Копать в данном случае стоит на не менее чем 200-300 мм ниже уровня промерзания на грунтах пучинистого типа, породы непучинистого типа менее требовательны, и здесь глубина высчитывается исходя из вида почвы. Ширина и диаметр столбчатых опор вычисляются на основе весовых категорий строения.

Фундаменты плиточного типа редко заглубляются до уровня промерзания, однако часто подлежат гидроизоляции, а незаглубленный тип, как следует из названия, устанавливается не ниже уровня грунта.

Определение глубины заложения фундамента.

В данной статье мы рассмотрим расчет глубины заложения фундамента для частного дома, согласно указаниям СП «Основания зданий и сооружений».

Важность инженерно-геологических изысканий бесспорна, но для многих частных застройщиков эта процедура является дорогостоящей. Наши статьи будут ориентированы на людей, которые в силу каких-либо причин не могут себе позволить нанять геологов и проектировщиков, но желающих на готовых примерах разобраться с расчетами оснований, а также других элементов своего будущего дома

Определить глубину заложения фундамента в г.Москва. Рассмотрим несколько вариантов: неотапливаемый дом; отапливаемый дом без подвала с температурой в помещениях 20 о С и отапливаемый дом с неотапливаемым подвалом.

1. Первым делом нам нужно определить нормативную глубину сезонного промерзания грунтов (dfn ), в метрах, которая определяется по формуле:

где d0 — величина, в метрах, для:

— глин и суглинков — 0,23

— мелких и пылеватых песков, супесей — 0,28

— песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,3

— крупнообломочных грунтов — 0,34

Для неоднородного сложения грунтов d0 определяется как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.

Mt — коэффициент, равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по таблице 5.1 СП «Строительная климатология»

Тогда нормативная глубина промерзания для Москвы, где преобладают глины и суглинки, составит:

dfn =0,23 √22,9= 1,1м

Если вы не знаете, какие грунты залегают на вашем участке, то возьмите обычный ручной бур, который продается в строительных магазинах, и пробурите 1 отверстие в центре, а лучше 4 по углам будущей постройки. В основном на территории РФ встречаются именно пучинистые суглинки и глины. В СНиПе 1962 года не было величины d0. вместо него было одно значение 23см, т.е. 0,23 метра, поэтому не будет грубой ошибкой, если вы примете именно ее.

2. После того, как определили нормативную глубину промерзания, необходимо вычислить расчетную глубину промерзания (df ).

Для этого используется формула:

kh для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых зданий равен 1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой. В нашем случае годовая температура +5,4 о. Если у вас будет отрицательная годовая температура, то расчетную глубину промерзания для неотапливаемых зданий необходимо определять по СНиП «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах».

kh для отапливаемых зданий определяется по таблице:

Примечание: В отапливаемых зданиях с холодным подвалом с отрицательной среднезимней температурой kh =1

Считаем расчетную глубину промерзания:

— неотапливаемое в зимний период здание df = 1,1*1,1= 1,21м. Округляем в большую сторону и принимаем df =1,25м

— отапливаемое здание без подвала, с полами по утепленному цокольному перекрытию: df = 0,7*1,1= 0,77м. Принимаем df =0,8м

— отапливаемое здание с холодным подвалом с отрицательной температурой df = 1*1,1= 1,1м. Принимаем 1,1м.

3. Определяем глубину заложения фундамента по условиям недопущения морозного пучения по таблице ниже, в зависимости от расположения уровня грунтовых вод (УВГ).

Грунты под подошвой фундамента

Глубина заложения фундаментов в зависимости от глубины расположения подземных вод dw. м, при

Скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности

не зависит от df

не зависит от df

Пески мелкие и пылеватые

Супеси с показателем текучести IL <0

Суглинки, глины, а также крупнообломочные с глинистым заполнителем при показателе текучести грунта или заполнителя IL ≥0,25

Так как без инженерно-геологических изысканий мы не можем знать глубину расположения грунтовых вод, то принимаем наихудший вариант: не менее df

Соответственно, для неотапливаемого здания d=1,25

Как рассчитать глубину заложения фундамента.

Для отапливаемого здания без подвала с полами по утепленному перекрытию d=0,8м

Для отапливаемого дома с холодным подвалом d=1,1м

После определения глубины заложения фундамента переходим к расчету оснований по второй группе предельных состояний — по деформациям. Об этом будет написана отдельная страница. Чтобы не пропустить выход новой статьи, подпишитесь на рассылку.

Ленточный фундамент и грунты: почему это так важно

При выборе типа фундамента важно точно знать две характеристики подлежащих грунтов: их несущую способность и пучинистость. Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем

Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила

Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем. Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила.

Строительные нормы запрещают опирать фундамент непосредственно на органические грунты со слабой несущей способностью. 

Также сложными считаются грунты водонасыщенные и имеющие переменную структуру слоев. Проблема слабых грунтов типична, например, для участков, находящихся на месте осушенных болот. Строительство дома на малозаглубленном ленточном фундаменте на таких грунтах теоретически возможно, но требует довольно затратных работ. Так, если глубина слабонесущего слоя не более 1 м, а под ним находится более «выносливый», то при строительстве слой слабого грунта вынимается и в траншее устраивается подложка из песка либо бетонная подготовка. Также плохой грунт иногда уплотняют механическим способом, заменяют подушкой из гравия либо армируют специальными сетками. Специалисты, однако, рекомендуют в таких ситуациях отказаться от ленточного фундамента в пользу свайного.

Пучинистость грунта прямо связана с его способностью удерживать воду, а морозным пучением называется увеличение объема грунта из-за расширения воды при ее замерзании.

Непучинистые грунты: твердые глины, малоувлажненные гравелистые, песчаные грунты при глубоком залегании грунтовых вод.

Слабопучинистые: полутвердые глинистые; незначительно водонасыщенные пылеватые и мелкие пески, крупнооблмочные грунты с содержанием глин и песка 10-30%.

Среднепучинистые грунты: тугопластичные глинистые, влажные пылеватые и мелкие пески, крупнообломочные грунты с содержанием глин и песка более 30%.

Сильнопучинистые и чрезмернопучинистые: мягкопластичные глинистые, пылеватые и мелкие пески с сильным водонасыщением.

На сильнопучинистых грунтах возможно строительство небольших (1-2 этажа) деревянных домов на малозаглубленном ленточном фундаменте из монолитного железобетона. Для более тяжелых домов будет необходим комплекс работ по понижению уровня грунтовых вод, организации дренажа и водоотведения.

Чем выше стоят грунтовые воды, тем более пучинистыми будут грунты независимо от их состава. Критический для строительства фундамента уровень грунтовых вод различается для разных почв и высчитывается по формуле: нижняя граница промерзания грунта (в метрах) плюс следующее число:

• пески – 0,8-1 м
• супеси 1 – 1,5 м
• суглинки 2 – 2,5 м
• глины 2,5 – 3,5 м.

При залегании грунтовых вод ниже указанных значений они не влияют на степень пучинистости грунтов.

Вообще же сооружение ленточного фундамента на сильнопучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод считается нецелесообразным: в таких условиях лучше всего себя показывает свайно-ростверковый фундамент.

Планируя строительство, лучше всего не экономить на профессиональном обследовании грунта на вашем участке: это поможет избежать больших проблем в будущем. Услуги специалиста стоят денег, однако это вложение себя оправдывает. Спасать дом, фундамент которого деформировался из-за ошибок в оценке свойств подлежащих грунтов, обойдется гораздо дороже.

Глубина заложения фундамента – определяющие факторы

На какую глубину следует закладывать фундамент

Определяя тип будущего фундамента, и принимая решение о заглублении опорной конструкции, учтите условия, в которых будет эксплуатироваться здание.

Важно обратить внимание на следующие моменты:

• геологические аспекты;
• воздействие климатических факторов на глубину фундамента;
• влияние конструктивных особенностей здания на уровень заложения фундамента.

До начала выполнения расчетов и выбора типа фундамента необходимо:

• выполнить мероприятия по анализу почвы на участке строительства;
• изучить ландшафт, а также тщательно расчистить строительную площадку;
• разработать план строения и рассчитать массу строительных конструкций.

На стадии сбора информации об особенностях строительной площадки следует проанализировать ряд факторов:

• характер грунта на различной глубине;
• среднестатистический объем осадков на протяжении года;
• уровень расположение водоносных слоев;
• глубину замерзания почвы;
• колебания высоты и особенности рельефа на стройплощадке.

Виды фундаментов по способу заглубления

Решение о виде фундамента и уровне его закладки принимают с учетом следующих моментов:

• особенностей здания, заложенных в проекте;
• массы строения;
• наличия цокольного помещения;
• уровня расположения подземных коммуникаций.

Средняя температура в этой местности на протяжении года и особенности климата также влияют на размер приямка под основание.

Определяя, от чего зависит глубина закладки опорных конструкций, следует обратить внимание на климатические факторы:

• для зданий, строительство которых планируется в южных широтах, необходимо обеспечить минимальное смещение подошвы траншеи от уровня почвы на 0,6 м;
• при выполнении строительных мероприятий в условиях холодного климата уровень заглубления фундаментной подошвы в почву может достигать 1,5 м.

Для каждого вида грунта уровень замерзания отличается:

• сильнопучинистые грунты, к которым относятся супесчаные, суглинистые и глинистые почвы, промерзают до уровня 0,5–1 м;
• среднепучинистые песчаные почвы, содержащие включения глинистых частиц и песчаной фракции замерзают на глубину 0,6–2 м;
• не склонные к пучению почвы, содержащие песчаные частицы, супесь, суглинки и глинистые включения имеют повышенный до 1–3 м уровень промерзания.

Фактор глубины промерзания земли при закладке фундамента

На склонность грунта к морозному пучению влияют следующие факторы:

• концентрация влаги в почве;
• уровень расположения подземных вод во время промерзания.

Ошибка в выполнении расчетов может привести к деформации основания.

В результате этого возможны отрицательные моменты:

• усадка строения;
• появление трещин на стенах;
• нарушение общей устойчивости здания.

Наряду с характером грунта и уровнем промерзания, немаловажным фактором является рельеф местности. В строительных нормах содержатся требования по выравниванию площадки до начала строительства. Однако для участков, расположенных на наклонной местности, а также на скалистой почве не всегда имеется возможность разровнять участок застройки. В данной ситуации минимальный уровень заложения основания определяется по нижней точке наклонной площадки. Для таких условий отдают предпочтение свайной основе, а также винтовой, которая также не боится перепадов высот.

Проанализировав природные факторы, особенности здания и определив характер грунта, необходимо определиться с конструкцией фундаментной основы для будущего дома.

Факторы воздействующие на фундамент здания

Возможны следующие варианты:

• мелкозаглубленный или глубокозаглубленный ленточный фундамент;
• столбчатое основание в виде свай или железобетонных колонн;
• плитная конструкция основы строения.

Как рассчитать, на сколько заглублять?

Необходимость предварительных расчетов глубины фундамента объясняется такими причинами:

1. Чем ниже опущена железобетонная подушка, тем выше несущая способность твердого дна под ней.
2. Для участков с большим содержанием глины траншеи прокладывают ниже линии промерзании или принимают меры, чтобы минимизировать фактор пучения.
3. Грунт на территории стройки должен быть достаточно крепким, чтобы выдержать вес постройки.
4. Физический и химический состав земли под подошвой дома не должен сильно меняться из-за температурных перепадов окружающей среды.

Для расчета подземной части ленты нужно знать:

• глубину промерзания (Dfn);
• поправочный коэффициент, который учитывает тепловой режим в доме (K).

Как было оговорено выше, степень промерзания определяется климатическими условиями в регионе. Значение этого показателя можно взять в справочной литературе.

Глубина промерзания для некоторых российских регионов приведена в таблице (учтены преобладающие типы почвы):

Город	Линия промерзания, м	Город	Линия промерзания, м
Архангельск	1,75	Москва	1,30
Владивосток	1,80	Нижний Новгород	1,55
Екатеринбург	1,90	Орел	1,30
Казань	1,75	Рязань	1,30
Красноярск	2,00	Санкт-Петербург	1,20
Курск	1,30	Челябинск	2,15

Коэффициент K – справочное значение, которое отражает среднесуточную температуру в комнате, сопряженной с фундаментом. Для наглядности ниже приведена таблица, из которой можно брать коэффициент для расчетов:

Температура в здании, оС	Поправочный коэффициент K
пол по грунту	пол на лагах	утепленное цокольное перекрытие	подвал
0,90	1,00	1,00	0,80
5	0,80	0,90	1,00	0,70
10	0,70	0,80	0,90	0,60
15	0,60	0,70	0,80	0,50
20 и выше	0,50	0,60	0,70	0,4

Итак, на какую глубину копать? Используя имеющие данные можно рассчитать глубину закладки подошвы (Df) по формуле: Df = (Dfn * K).

В качестве наглядно примера можно выбрать дом с неотапливаемым подвалом в Екатеринбурге, где температура в самом подвале держится в течение дня на уровне 10 оС. Подставляя табличные данные в формулу, без труда можно получить расчетную глубину фундамента: Df = (1,9 * 0,6) = 1,14 м.

Допустим, что на выбранном участке грунтовые воды проходят выше линии промерзания. Тогда к полученному значению нужно прибавить 15 – 20 см для стойкости основания. На какую глубину делать закладку основания?Из расчета видно, что железобетонную ленту нужно заложить на глубину не менее 1,29 м.

Какие факторы влияют на глубину

Рисунок 2

Ленточный фундамент Планируя делать ленточный фундамент, основное внимание уделяется глубине, поскольку этот параметр является ключевым и влияет на многое характеристики. Чем выше будет расположена подошва, тем меньше денежных средств придется потратить владельцу

Однако сильная экономия недопустима, так как может привести к неудовлетворительному результату.

Определяя глубину, во внимание принимают:

• уровень ГПП;
• расположение вод;
• пучинистость;
• особенности строения;
• вид грунта.

Как уменьшить влияние промерзающего грунта:

• создать скользящий слой по бокам основания, используя для этого материал с минимальным коэффициентом трения;
• залить основание в трапециевидной форме, выполнив сужение кверху;
• защитить фундамент системами, настроенными против переувлажнения.

Как уменьшить глубину

Вопрос решается с помощью использования различных приемов:

• Утепление фундамента. Траншея выкапывается выше уровня промерзания, но ее ширина заведомо больше, чем требуется. На поверхность бетонной ленты устанавливается герметичный слой теплоизолятора из экструдированного пенополистирола (пеноплекса) для фундаментов. Затем пазухи засыпаются песчано-гравийной смесью, образуя качественный дренажный слой, препятствующий проникновению воды к ленте и снижающий нагрузки пучения.
• Отвод грунтовых вод с помощью дренажной системы. Этот способ подходит не всегда, поскольку надо иметь точку сброса или участок должен располагаться рядом с понижением рельефа или водоемом. Влага отводится в дренажную канавку, пройденную по периметру фундамента. Затем из канавки вода сбрасывается в трубопровод, откуда удаляется в дренажный колодец, водоем или иной удобный участок.

Кроме этих способов можно просто использовать мелкозаглубленный вариант ленты, если это позволяют размеры и вес постройки и состав грунта.

Фундамент столбчатой конструкции

Схема устройства столбчатого фундамента из кирпичной кладки по деревянной балке

Столбчатая основа используется для одноэтажных строений, имеющих небольшой вес. Ей отдают предпочтение в ситуациях, когда необходимо при небольшом уровне затрат соорудить легкий фундамент. Конструкция представляет собой группу опорных колонн, которые изготовлены из железобетона. Они устанавливаются на угловых участках здания, а также в зонах пересечения капитальных стен и внутренних перегородок. Для повышения нагрузочной способности оголовки опор объединяются железобетонным ростверком.

Достоинства конструкции:

• дешевизна;
• простота обустройства;
• возможность сооружения на проблемных почвах.

Столбчатые опоры формируются из кирпича или путем бетонирования. В нижней части опорных колонн формируется песчано-гравийная подушка.

Имеются определенные ограничения:

• не рекомендуется сооружать столбчатую основу на почвах, склонных к сдвигам;
• запрещается использовать железобетонные столбы для опор тяжелых строений;
• нельзя строить здания на слабонесущих торфяных и глинистых почвах.

Когда необходима закладка фундамента на большую глубину

Необходимость обустройства оснований глубокого заложения возникает в следующих случаях:

При проведении строительных работ в сложных грунтовых условиях;

Если на месте строительства преобладают несвязные, низкоплотные грунты, возводить дом на такой почве, особенно если это тяжелое кирпичное строение, категорически противопоказано. Вес здания, оказывающий на фундамент вертикальную вдавливающую нагрузку, станет причиной его усадки.Рис.: Результат неравномерной усадки фундамента Усадка может быть равномерной либо неравномерной. При равномерной усадке здания дом может просесть на 10-20 сантиметров вглубь почвы, при неравномерной — просядет только одна из его сторон, но в результате такой деформации произойдет растрескивание стен, цоколя и фундаментной ленты, искривление дверных и оконных проемов, что приведет к аварийному состоянию дома.

Совет эксперта! При обустройстве фундаментов глубокого заложения на проблемных грунтах верхний низкоплотный слой почвы вскрывается, и основание опирается на глубинный пласт почвы, обладающий гораздо большей плотностью и несущей способностью, что позволяет свести риск усадки фундамента к минимуму.

При строительстве домов на пучинистом грунте;

Пучинистость грунта — склонность почвы к изменению своих объемов в результате замерзания грунтовых вод. Силы пучения начинают воздействовать на основание дома в холодное время года, когда грунт промерзает и влага, которой он пропитан, превращается в лед.

При переходе влаги из жидкого в твердое состояние происходит увеличение ее объема на 5-10% от первоначального, что связано с разной номинальной массой одного кубометра воды и льда.

Увеличившийся в объеме грунт начинает расширяться во все стороны. Поскольку нижние пласты почвы обладают высокой плотностью и механическая нагрузка не оказывает на них никакого влияния, у пучинистой почвы остается только одно направление движения — вверх. Она давит на расположенный в грунте фундамент, в результате чего происходит его выталкивание и деформация.Рис. : Воздействие вертикальных и касательных силу пучения на фундамент

Совет эксперта! При проектировании фундаментов глубокого заложения основным фактором их расчета выступает глубина промерзания почвы — если основание заложено ниже этой глубины, оно не подвергается воздействию вертикальных сил пучения (давящих на опорную подошву фундамента), а оставшееся касательное воздействие эффективно нивелируется с помощью обсыпки стенок фундамента непучинистыми материалами (песком и гравием).

Рис.: Виды обратной засыпки ленточных фундаментов разных типов

При строительстве зданий с подвальным этажом.

Глубоко заложенные фундаментные ленты являются не только опорой дома, но и могут эксплуатироваться в качестве стен для цокольного этажа или подвала. Возведение подавала, при обустройстве фундамента глубокого заложения, не сильно увеличивает расходную смету проекта, поскольку дополнительные затраты связаны лишь с откопкой котлована под подвальное помещение и бетонированием его пола.

Ширина ленты и подошвы – в чем разница?

Традиционный ленточный фундамент обустраивается на подошве – платформе из железобетона, которая нужна для равномерного распределения нагрузки от ленты на грунт.

Без подошвы такая нагрузка будет чрезмерной, фундамент будет проседать. Для правильного распределения веса основания подошва должна быть шире самой ленты, обычно в два раза.

От чего зависит ширина подошвы? Этот показатель может увеличиваться для рыхлого, песчаного или илистого грунта. Стандартная ширина подошвы составляет 60 см, но этот параметр не универсальный, так как все зависит от ширины ленты основания. Что касается высоты подошвы, то она обычно составляет 30 см.