Как влияет глубина промерзания грунта на фундамент

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 19.09.2024

Фундаментное основание предназначено для равномерного распределения нагрузки от вышеустановленных конструкций по массиву грунтов, на которых ведется строительство. Необходимость закладки фундамента вызвана тем, что на основание каждого дома в процессе эксплуатации кроме движения грунтов действуют также вес самого строения и изменяющиеся климатические условия. Чтобы противостоять действию этих сил, зданию необходимо прочное и твердое основание, способное принять и равномерно распределить предполагаемые нагрузки. Одним из параметров, определяющих надежность и долговечность строений, является глубина заложения фундаментов, которые могут быть заглубленными, мелкозаглубленными и глубокого заглубления. Последние используются, как правило, при строительстве промышленных или высотных зданий и их расчет отличается высокой сложностью.

Основные факторы, влияющие на глубину залегания фундамента

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

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.

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.

Влияние соседних зданий и сооружений на глубину закладки нового фундамента

Кроме величины промерзания грунта и уровня залегания грунтовых вод на глубину закладки фундамента существенно влияет расположение:

• фундаментов соседних, особенно примыкающих зданий;
• инженерных коммуникаций и подпольного канала;
• подвального помещения.

Обустройство примыкающих фундаментов

Влияние фундаментных оснований рядом стоящих объектов на примыкающие к ним основания вновь строящихся зданий рассмотрено на схеме:

где 1, 2, 3 — варианты заглубления вновь строящегося здания.

При постройке нового дома рядом с уже существующими зданиями наиболее целесообразно применять вариант 2, в котором фундаменты рядом стоящих зданий располагаются на одном уровне. Но даже в этом случае, чтобы избежать дополнительного воздействия на основание существующего дома, рекомендуется обустроить разделительный шпунт.

Использовать 1 и 3 вариант не рекомендуется по таким причинам:

• При заглублении фундамента выше примыкающего строения (вариант 1) за счет дополнительного бокового давления возникает опасность появления дополнительных неравномерных осадок. Во избежание этого явления вновь закладываемое основание должно быть отодвинуто от существующего здания на расстояние L, величина которого определяется из соотношения ∆H/L ≤ tgφ.
• При расположении опорной поверхности строящегося здания глубже имеющегося здания (вариант 3) возможен выпор грунта под ранее заложенным фундаментом во время проведения работ.

Влияние инженерных коммуникаций и подпольных каналов на глубину закладки фундамента

Как влияют инженерные коммуникации на глубину закладки фундаментных оснований, показано на схеме

Подпольные каналы, используемые при прокладке инженерных коммуникаций, имеют заданные отметки по высоте. При этом необходимо, чтобы подошва нового фундамента располагалась ниже подпольного канала на величину не менее 0,2 м.

Кроме того, нужно исключить выпирание и промерзание грунта со стороны подвального помещения при проведении работ. Поможет этому выполнение условия dmin ≥ 0,5 dfn.

Влияние способа проведения работ на глубину закладки фундамента

Глубина заложения фундамента строящегося здания предопределяет выбор способа, которым предполагается проводить земляные работы. В свою очередь выбранный способ проведения работ также оказывает существенное влияние на глубину его закладки. Связано это с тем, что очень часто необходимость использования максимального количества сборно-механизированных работ не всегда совпадает с возможностями строительной организации. Как соотносятся два эти фактора между собой в конкретных геологических условиях, рассмотрено на схеме:

Представленный на схеме геологический разрез участка строительства предопределяет способы заглубления фундамента в зависимости от разных способов выполнения работ.

• В первом варианте грунт представляет собой пылеватый песок, относящийся к категории слабых грунтов. Как правило, это требует обустройства гибкого фундамента достаточно большого размера, требующего от строителей минимального объема земляных работ.
• Во втором варианте подошва здания заглубляется в слой суглинка, что позволяет спроектировать ее с минимальными размерами. Однако при этом от строительной организации потребуется вырыть глубокий котлован и дополнительно укрепить его стенки. Обустройство искусственного водоотлива будет в данном случае тоже нелишним.
• Третий вариант, предполагает использование свайного основания, для которого характерны минимальные объемы земляных работ и операций по заливке бетона. Но в этом случае потребуются дополнительные технологические приемы и наличие специальной техники для установки свай.

Окончательное решение по выбору того или иного варианта обустройства фундамента осуществляется совместными усилиями проектировщиков, инженеров строительной организации и заказчика. Принятый вариант в любом случае должен опираться на глубокий анализ технико-экономических характеристик будущего строения – только в этом случае можно гарантировать долговечность и надежность возводимого здания.

Промерзание фундамента — головная боль хозяев оснований традиционного типа. Возведение частного особняка невозможно без качественной основы. Она должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать нагрузки и вес всего помещения. В современном малоэтажном строительстве используется несколько типов основ. Отличаются они по материалам закладки, конструкции и формам. Традиционными видами считаются ленточные и монолитные плитные. Их использовали на протяжении многих веков. Более современными являются винтовые спиралевидные изделия и забивные аналоги. Спрос на данные конструкции постоянно растет. Обусловлена подобная популярность надежностью и долговечностью таких основ.

Факторы, вызывающие промерзание фундамента

Несмотря на универсальность свай, их закладка требует учета ряда параметров. Любое сооружение подвержено воздействию различных агрессивных факторов. Поэтому кроме прочности они должны быть стойкими к подобным воздействиям. Важный критерий — влагостойкость основ. Повышенная влажность вызывает разрушительные процессы. Касается это не только бетонных монолитов, но и винтовых металлических труб. Кроме этого серьезным требованием к любому виду стройматериалов считается морозостойкость. Промерзание фундамента грозит необратимыми последствиями. Мерзлые стройматериалы быстро повреждаются. Они не выдерживают нагрузок, стремительно разрушаясь. Конечным результатом этих процессов является обвал или деформация помещений.

Учитывая особенности российского климата, промерзание фундамента рассматривается как серьезная опасность. Профильные инженеры думают об этой проблеме еще перед началом строительства. Отрицательные температуры пагубно влияют на винтовые трубы или их бетонные аналоги. Важно подумать над данным вопросом еще на этапе проектирования. Грамотный специалист заранее предусматривает опасность низких температур, принимая все необходимые меры, чтобы не допустить такой процесс. Показателем замерзания бетонного монолита считается 20-процентное проникновение холода в толщу стройматериала. Особенно опасны участки с повышенной влажностью. В такой почве процесс обледенения проходит быстрее.

Промерзание фундамента: видимые признаки

Существует несколько очевидных признаков, показывающих промерзание фундамента. Бетонные сваи снаружи меняют цвет. Они темнеют, обретая голубоватый оттенок. Внутри такого стройматериала образовываются кристаллы льда. Тревогу следует бить и в случае образования инея. Он проступает на начальной стадии замерзания. Также иней свидетельствует о наличии повышенной влажности в бетонных изделиях. Важным признаком может быть и появление жилистости. На бетонных поверхностях образовывается заметная сетка “морщин”. Свидетельствует она уже о произошедшем замерзании. Процесс будет продолжаться до повреждения более глубоких слоев ж/б-столбов.

Глубина замерзания

Любой стройматериал перед закладкой требует выполнения определенных подготовительных работ. Прежде всего необходимо проведение геолого-геодезических изысканий. Профильные специалисты прежде всего исследуют особенности участка. Они тщательно изучают земельные пласты, определяют глубину залегания грунтового водоносного горизонта. Важным параметром принято рассматривать предварительное установление глубины мерзлого слоя. В зависимости от данного показателя выбирается тип конструкции вместе с материалами исполнения. Глубина будущего сооружения может быть:

• нормальной;
• опасной;
• критической.

При нормальной глубине холод проникает в конструкцию. Затронет он поверхностные слои бетонных стержней. Хотя разрушительным такое промерзание фундамента не является. Опасная глубина требует выполнение теплоизоляционных работ. Даже если использованный стройматериал продержится несколько сезонов, со временем мороз причинит ему значительный вред. Критической специалисты называют глубину, когда закладка выполнена неправильно. Эксплуатировать помещения на такой базе недопустимо. Поэтому они подлежат демонтажу.

Причиной замерзания практически всегда считаются ошибки, допущенные проектировщиками, производителями или мастерами. Глубина котлована должна быть рассчитана правильно. Касается это как монолитных или ленточных, также и свайных основ. Мерзлый грунт представляет серьезную опасность для строений. Следовательно, к вопросу необходимо подходить профессионально. Любое отклонение или неточность приводит к необратимым процессам. Поэтому в проектной документации всегда указываются необходимые параметры. Закладка выполняется с учетом данных показателей.

Решение ошибок возможно единственным путем. Это полная откопка основы. Затем специалисты осуществляют теплоизоляцию конструкции по периметру. В конце выполняется присыпка землей. Замерзание может быть частичным или полным. Не всегда оно является критическим. Это означает, что демонтировать сооружение необязательно. Однако некоторые недобросовестные производители не выдерживают полный цикл затвердевания бетонных заготовок или монолита. Поэтому начинается разрушение. Следовательно, выбирать поставщика стройматериалов следует тщательно. Только добросовестные производители могут предоставить гарантированно качественные и прочные изделия, обладающие соответствующей морозостойкостью.

Распространенные ошибки, вызывающие промерзание фундамента

Малоэтажное домостроение является быстроразвивающимся направлением строительства. Все больше горожан старается выбраться за город. Для этого они возводят частные особняки. Однако многие будущие домовладельцы не задумываются о нюансах такого строительства. Особенно это касается прочности и долговечности базиса строения. Для них промерзание фундамента не представляет опасности. Часто встречаются случаи, когда в подобные конструкции проводят отопительные трубы. Результатом является скопление конденсата. Образовавшаяся влажность проникает внутрь, вызывая промерзание фундамента. Со временем такой процесс перерастает в образование трещин.

Некачественная наружная облицовка цоколя также считается серьезной проблемой. Это может быть металлический или виниловый сайдинг. Используют домовладельцы и керамику, забывая об обязательной теплоизоляции. Замерзание вызывает выпадение облицовочных стройматериалов. Встречаются в практике случаи, когда обледенение происходит снаружи. Внутренние слои при этом остаются в прежнем состоянии. Происходит подобное достаточно редко. Специалисты не считают данное явление опасным. Поэтому если домовладелец заметит лед в особо морозные дни, беспокоиться не стоит.

Утепление

Существует единственно правильный метод защиты свайной или монолитной конструкции от обледенения. Это качественное утепление. Используется для данной работы:

• минвата;
• песчано-цементная штукатурка;
• полимерные материалы.

Перечисленные утеплители обладают своими преимуществами. Выбор зависит от конкретных обстоятельств. Прежде, чем приступить к теплоизоляционным работам, необходимо тщательно высушить бетонный раствор. Подобные конструкции не выдерживают воздействия влажности. Особенно это касается блочных вариантов. Образовавшийся конденсат вызывает быстрое вымораживание блоков. Они легко сдвигаются, разрушая общую кладку. Со временем некоторые из них просто выпадают. Единственным решением данной проблемы будет создание армированного пояса. Связана подобная работа с огромными расходами. Следовательно, домовладельцу придется сильно раскошелиться.

Как заметить промерзание фундамента?

Если происходит замерзание, полы становятся особенно холодными. В углах особняка может появиться влага. Решение проблемы невозможно без определения причин. Более 50 процентов фактов замерзания вызвано особенностью грунта. Большинство участков расположено на глинистой почве. Такая земля пучится и постоянно деформируется. Это довольно частое изменение объема в зависимости от сезонности. Для этих участков лучшим выбором считается свайный вариант. Закладывается он с использованием забивных ж/б-столбов или их винтовых металлических аналогов. Важным фактором является правильное определение глубины замерзания, чтобы подобрать изделия соответствующей длины.

Любой вид свай требует тщательной теплоизоляции. Выполняется она профильными специалистами, отлично разбирающимися в данной сфере. Неправильное утепление может привести к их постепенному разрушению под воздействием минусовых температур. Металлические трубы обрабатываются дополнительно антикоррозионными составами. Они предотвращают образование ржавчины. Установленная на правильном уровне свайная база с качественной теплоизоляцией прослужит долго, не требуя дополнительных ремонтных работ.

Глинистая земля под воздействием мороза уплотняется. Поэтому установленные сваи необходимо забетонировать. А прочная обвязка таких столбов защитит строение от деформации. Теплоизоляцию необходимо выполнить с обеих сторон. Наружное утепление цоколя свайных основ осуществляется с помощью плит пенополистирола. Отличается такой стройматериал увеличенной прочностью. Экструдированный пенополистирол влагонепроницаемый утеплитель. Обладает он низкой теплопроводностью. Используется теплоизолятор специально для заглубленных в землю конструкций.

Необходимость утепления

Благодаря грамотно выполненной теплоизоляции предотвращается появление конденсата. Влажность считается злейшим врагом сооружений любого типа. Кроме снижения теплопотерь она предотвращает намокание отдельных элементов помещения. Металлические сваи не подвержены коррозии. Недостатком их бетонных аналогов является опасность пропитывания водой. Данное явление приводит к образованию грибковых колоний. Появляется плесень, разрушающая структуры стройматериала. Зимой жидкость замерзает. При расширении бетонные изделия “взрываются” изнутри. Это создает опасность всему сооружению. Следовательно, утепление считается единственной мерой защиты особняков.

Монтаж свай

Установка ж/б свай — сложный процесс, требующий от мастеров профессионализма и опыта. Необходимо выполнить конструкторский расчет, позволяющий правильно выбрать железобетонные изделия. Длина изделий определяется с учетом точки обледенения. Определяется она с помощью специальной таблицы и географического месторасположения участка. Потребуются и результаты лабораторных исследований грунта. Такие данные позволяют специалистам правильно выбрать тип основы. Свайное поле проектируется с учетом специфики будущего сооружения. Расстояние между стержнями должно быть одинаковым.

Производство качественных ж/б свай происходит в строгом соответствии с нормами ГОСТ. Армирующий каркас выполняется правильно. Важным этапом является пропарка изделий.

Сопровождается такой стройматериал паспортом качества. Выбирая сваи, необходимо уделить внимание показателю морозостойкости. Это значимый параметр, от которого зависит долговечность будущего сооружения. Водонепроницаемость также является важным параметром, предопределяющим стойкость изделий. Повышенная влажность считается причиной быстрого обледенения свай. Перечисленные нормы прописаны в ГОСТ. Каждый добросовестный производитель обязан указывать их в сопроводительной документации.

После бережной доставки ж/б стержней на стройплощадку, выполняется разметка участка. Используется специальное геодезическое оборудование. Специалисты руководствуются проектной документацией свайного поля. Ошибки при такой работе недопустимы. Неправильно распределенные нагрузки вызывают трещины. Забивка выполняется с применением спецтехники. Каждый железобетонный стержень устанавливается вертикально. В случае отклонения они теряют несущую способность. Для проверки горизонтального положения используется нивелир. Заменить его можно лазерным уровнем.

Опытный инженер внимательно следит за глубиной забивки. Отклонение от нормативов, указанных в проектной документации, приведет к дополнительным расходам. Лишнее заглубление стержня потребует наращивания. А недостаточная глубина повторной доставки на стройплощадку дорогостоящего оборудования. После завершения забивки выполняется ростверк. Прежде всего готовится опалубка. Необходимо обустроить арматурный каркас. Морозное пучение грунта — серьезная проблема, требующая особого внимания. Данное явление может деформировать все помещение. Поэтому необходима откопка почвенно-растительного слоя по периметру ростверка. Подобным образом он освобождается от земли и надежно защищается от замерзания. Следующий этап — бетонирование и уплотнение раствора вибратором. Утрамбовка предотвращает появление полостей в стройматериале. В подобных полостях скапливается влага, вызывающая коррозию армокаркаса. Она вызывает также промерзание фундамента с его последующим разрушением.

Винтовые сваи

Выбор и установка винтовых, спиралевидных стержней осуществляется по аналогичному принципу. Учитываются нагрузочные способности металлических изделий. Необходимо заранее рассчитать общий вес будущего сооружения. Проектировщики выполняют детальную разметку. Следует правильно рассчитать количество стержней. Длина данных изделий определяется с учетом точки замерзания грунта. Недопустима установка стержней, не обработанных специальным антикоррозионным составом. Металл подвержен риску образования ржавчины, вызывающей его постепенное разрушение.

Утепление винтово-свайных основ выполняется разными способами. Наиболее распространенным является устройство цоколя. Он закрывает пространство, образованное между стержнями и первым этажом сооружения. Возвести цоколь можно из кирпичной кладки. Затем выполняется двустороннее утепление. Благодаря этому помещение надежно защищается от проникновения холодных масс. Грамотно спроектированная и выполненная теплоизоляция сохранит особняк от воздействия отрицательных температур, продлит эксплуатационный срок и поможет создать комфортный микроклимат изнутри.

Выбор подрядчика

Только профильная компания, обладающая соответствующей лицензией, может гарантировать будущему домовладельцу выполнение всех перечисленных этапов профессионально, в точном соответствии с действующими нормативами. Обращаясь в Эндбери, заказчик получает ряд преимуществ. Эта компания имеет собственное предприятие по производству ж/б свай. А комплексные услуги по закладке свайных конструкций, освобождает клиентов от необходимости обращения в разные компании. Команда профессионалов выполнит все работы, начиная с проектирования, завершая монтажом и теплоизоляцией основ разной сложности. Здесь можно заказать и закладку монолитных основ с использованием традиционных технологий. Многолетний опыт специалистов помогает решать особо сложные задачи. Воспользовавшись нашими услугами, вы получите добротный особняк, выдерживающий любые температурные перепады или морозы.

Вы сможете забыть о проблеме промерзания, обратившись в Эндбери. Мы используем для производства бетон класса b30. А этот класс, как известно, не только превышает требования ГОСТ, но и характеризуется повышенной морозостойкостью.

Похожие записи

Только посмотрите на эти ЖБ сваи для фундамента

ЖБ сваи для фундамента применяются при строительстве надежных сооружений длительного использования. На торфяниках, подвижной почве,

Какой фундаментный бетон выдержит любой дом?

Для формирования надежного основания под постройку используется фундаментный бетон, обеспечивающий устойчивость возводимой конструкции. Фундаментный бетон

Альтернативный фундамент: варианты для вашего дома

Альтернативный фундамент Каждый желающий приобрести земельный участок не раз мечтал, чтобы он находился вблизи красивого

Как забивают жб сваи для фундамента любого строения?

В строительных нормах описывается, как забивают жб сваи, с учетом установленных стандартов. Работы проводятся при

Глубина заложения для разных типов фундамента требует особого внимания. Именно она, являясь важнейшим параметром, во многом определяет надежность, устойчивость и долговечность всего сооружения.

Действующие строительные правила и нормативы определяют основной порядок выбора и методики расчетов. При проектировании дома важно выявить основные эксплуатационные факторы, и учесть степень их воздействия.

Что это такое?

Глубина заложения фундамента представляет собой расстояние от подошвы до поверхности земли.

По сути, это высота его поземной части, определяющая место расположения опорной площадки и площадь боковых, заглубленных фундаментных стенок.

Изменяя глубину заложения, можно решать такие задачи:

1. Повышение устойчивости сооружения за счет увеличения площади подземной части с боковой опорой на грунт.
2. Повышение несущей способности за счет увеличения размеров основания.
3. Оптимальное расположение площадки контакта фундамента с грунтом, что дает возможность устанавливать подошву на наиболее прочный и стабильный пласт.

Правила определения данного параметра установлены нормативными документами: СНиП 2.02.01-83 и СП 22.13330.2011.

От чего зависит?

Проектная глубина фундамента, в общем случае, зависит от геологических, гидрологических, климатических и конструктивных особенностей местности, участка и самого здания.

Наиболее значительное воздействие оказывают следующие факторы:

1. Назначение сооружения и особенности его эксплуатации.
2. Конструктивные факторы: размеры сооружения, тип фундамента, количество этажей, наличие подвала, расположение инженерных коммуникаций.
3. Нагрузка на фундамент, определяемая общим эксплуатационным весом сооружения, а также массой снежного накопления.
4. Свойства грунта: тип и структура, стабильность, пучинистость, увлажнение и т.п.
5. Глубина промерзания грунта.
6. Глубина залегания грунтовых вод.
7. Климатические факторы: степень ветровой нагрузки, сейсмичность, паводковые ситуации и т.д.
8. Рельеф участка.

Существуют общие правила определения глубины залегания фундамента, но каждый тип фундамента имеет и определенные нюансы. Различные способы используются для мелкозаглубленных и заглубленных фундаментов.

Промерзание грунта

Одним из важнейших воздействующих факторов считается глубина промерзания грунта. Дело в том, что при замерзании вода, находящаяся в почве, расширяется, увеличивая объем. В результате на фундамент начинает воздействовать дополнительная нагрузка со стороны грунта.

Если для боковых, упрочненных стенок она не столь опасна, т.к. гасится за счет высокой прочности конструкции, то снизу появляется сила, направленная на выталкивание опоры.

Величина такой нагрузки зависит от пучинистости грунта, т.е. степени его расширения при замерзании. Соответственно весной при оттаивании происходит обратный процесс. В результате ежегодных колебаний материал фундамента постепенно разрушается, снижая долговечность здания.

Указанные процессы, происходящие в зоне промерзания, требуют, чтобы фундаментная подошва на пучинистых почвах располагалась ниже уровня промерзания. В малопучинистых грунтах (песчаники, скалистые выходы и т.д.) воздействие менее значительны и можно использовать мелкозаглубленный фундамент.

Глубина промерзания грунта устанавливается по результатам многолетних наблюдений и различна для разных регионов страны. Она зависит от среднесуточной температуры и типа почвы.

Так в Московском регионе при среднесуточной температуре минус 10⁰C глубина промерзания составляет:

• глины и суглинки – 78 см;
• супесь и пылевой песок – 95 см;
• песок средней и крупной зернистости, гравелистый грунт – 1 м;
• грунты крупнообломочного типа – 1,16 м.

Усредненные данные по уровню промерзания грунта в разных регионах РФ приведены в СНиП 23-01-99 и СП 131.13330.2011. По ним составляется карта всей территории.

В процессе эксплуатации зданий может происходить изменение процесса промерзания за счет тепловых потоков.

Корректировка глубины промерзания производится по формуле: Н = m x Но, где:

• Но – нормативная (табличная) глубина промерзания,
• m – коэффициент влияния теплового режима сооружения, в т.ч. отопительных приборов.

Коэффициент колеблется в пределах 0,4-1,1.

Если табличные данные отсутствуют, то глубину промерзания можно рассчитать по формуле: Н = Hi√Mt, где:

• Hi – нормативная глубина промерзания определенного типа грунта,
• Mt – среднемесячная минусовая температура в зимний период.

Определение величины заглубления

При строительстве дома возникает вопрос: как определить глубину заложения? Для заглубленного фундамента существует следующее правило: она должна быть на 20-30 см больше глубины промерзания и на 50-60 см меньше глубины расположения подземных вод. На выбор величины параметра мало влияют конструкционные и эксплуатационные нагрузки.

По экономическим соображениям считается, что ленточный фундамент целесообразно возводить с глубиной заложения до 2,5 м. При больших значениях лучше использовать столбчатый или свайный тип.

Мелкозаглубленный фундамент имеет заглубление порядка 35-50% от глубины промерзания. Этот вариант характерен для монолитной плиты в любом грунте, а также ленточного или столбчатого фундамента при строительстве на малопучинистых грунтах.

Расчет глубины фундамента проводится с учетом нагрузок от сооружения и несущей способности грунта. Глубина промерзания также вносит свои коррективы, но путем практических рекомендаций.

Формула для расчета

Как рассчитать глубину заложения фундамента под дом? Расчет осуществляется согласно СП 22.13330.2011 по формуле.

Формула расчета глубины промерзания

Н = Hi√Mt

• Н – глубина промерзания,
• Hi – нормативная глубина промерзания определенного типа грунта,
• Mt – среднемесячная минусовая температура в зимний период.

Значение Hi составляет:

• 23 см в глинах,
• 28 см в песчанике пылевого типа,
• 30 см в крупнозернистом песчанике,
• 34 см в каменистых грунтах.

Пример

Рассмотрим строительство сооружения на глиняных почвах и в Московском регионе. Для Москвы характерны средние температуры: декабрь – минус 10, январь – минус 16, февраль – минус 18⁰C.
Тогда рассчитываем глубину промерзания: Н= 0,23√(10+16+18)= 1,1 м.

Корректировка производится с учетом коэффициента влияния теплового режима сооружения m. Его значение устанавливает СНиП 2.02.01-83 и СП 25.13330 с учетом среднесуточных температур, поддерживаемых в помещении.

В указанных документах можно по таблице уточнить m для зданий с различным режимом проживания, разной конструкцией напольного перекрытия, с учетом наличия утеплений и подвала.

Для дома с утепленным цоколем в Московском регионе при среднесуточной температуре в помещении 10-12⁰C можно принять m=0,9.

Окончательно, расчетное промерзание составит: Н х m = 1,1 х 0,9 = 0,99 м.

Глубина заложения фундаментов в соответствии с требованиями таблицы 2 СНиП 2.02.01-83*

Далее необходимо учесть расположение подземных вод. Если они располагаются на глубине более 3 м, то глубина заложения фундамента должна быть не менее глубины промерзания.

С учетом рекомендаций принимает, заглубление равным Н+0,3 м, т.е. 1,3м. Эта глубина должна обеспечить надежность и долговечность ленточного или столбчатого фундамента.

Минимальные и максимальные значения

Для заглубленного фундамента минимальное заглубление равно глубине промерзания грунта, а максимальная глубина заложения фундамента не должна достигать грунтовых вод минимум на 0,5 м.

Минимальное заложение мелкозаглубленного фундамента устанавливает СНиП 22.13330.2011 с учетом промерзания в такой зависимости:

• непучинистые почвы с промерзанием до 2 м или слабопучинистые грунты с промерзанием до 1 м – глубина заложения фундамента составляет не менее 0,5 м;
• при промерзании указанных грунтов в пределах 2-3 и 1-1-1,5 м, соответственно – 0,75 м:
• при промерзании более 3 м и в пределах 1,5-2,5 м, соответственно, – 1 м;
• при промерзании слабопучинистых грунтов на глубину более 2,5 м – 1,5 м.

Температура внутри дома позволяет корректировать заглубление мелкозаглубленного фундамента.

Так для неотапливаемого дома в Московском регионе минимальная глубина заложения фундамента составляет 0,5 м. Если в течение года поддерживается среднесуточная температура в помещении не ниже 10 градусов, то минимальное заглубление составляет 0,4 м, а при температуре 20 градусов – 0,28 м.

Приведенные минимальные значения рассчитаны на одноэтажные строения. При возведении 2-х этажного сооружения их следует удвоить. Более высокие здания на мелкозаглубленном фундаменте не возводятся.

При строительстве на высокопрочных грунтах (скальные выходы, крупнообломочные грунты) фундамент предназначен лишь для перераспределения нагрузок равномерно по всей площади.

Минимальная глубина заложения фундамента составляет 0,3 м. Аналогично выбирается заглубление для монолитного плитного фундамента.

Когда изменяется ступенчато?

При строительстве дома на участке с уклоном, необходимо ступенчатое изменение глубины заложения фундамента. В таких случаях используются конструкции ленточного и столбчатого типа.

Суть ступенчатого фундамента заключается в том, что нижняя стена является подпорной стеной и имеет повышенную глубину заложения.

Схема его выглядит следующим образом: вначале, готовится траншея для верхней стене с глубиной, равной расчетной глубине.

Под нижнюю, подпорную стену роется траншея такой же глубины, но опалубка поднимается на такую высоту, чтобы ее верхняя граница находилась строго в одной горизонтальной плоскости с верхним срезом опалубки верхней стенки.

После заливки с внешней стороны нижней стены насыпается опорный откос, а потому фактическое заглубление нижней стены будет равно глубине заложения верхней стены плюс высота, компенсирующая уклон.

Боковая стена рассматриваемого ленточного фундамента имеет ступенчатую конструкцию. Вся ее длина условно делится на участки примерно по 2 м. На каждом участке формируется горизонтальное дно траншеи. Отправная точка – заглубление верхней стены.

Строение боковой стены фундамента на склоне можно пояснить на примере. Например, строится дом шириной 6 м на склоне с уклоном 15 градусов. Условно выделяем 3 ступени боковой стены длиной по 2 м.

Ступеньки должны компенсировать уклон, причем подошва на каждой из них должна быть строго горизонтальна. Начальная точка расположена на верхней, а конечная – на нижней стене, где глубина заложения фундамента составляет 0,8 м.

Однако за счет уклона конечная точка располагается ниже верхней на 6хsin15=1,55 м. Высота каждой ступени составит 1,55:3=0,53 см.

Свод правил

Правила определения на какую глубину делать фундамент, установлены СП 50-101.2004. Они включают следующие основные требования:

1. Должна выбираться с учетом основных влияющих факторов (назначение сооружения, конструктивные особенности, геологические и гидрологические факторы, сезонное промерзание).
2. Глубина промерзания грунта принимается с учетом результатов наблюдения в период не менее 10 лет, как среднегодовое значение.
3. При отсутствии табличных данных по конкретному расчету проводится расчет с учетом нормативного промерзания определенного типа грунта.
4. Определяется отдельно для внешних и внутренних стен.
5. Корректируется с учетом коэффициента влияния эксплуатационных особенностей помещения.
6. Подошва заглубленного фундамента должна располагаться ниже глубины промерзания грунта, но выше уровня грунтовых вод. Минимальная глубина мелкозаглубленного фундамента устанавливается с учетом свойств грунта и учитывает глубину промерзания.
7. При проектировании фундамента должны предусматриваться водопонижающие (дренажные) мероприятия.
8. При возведении фундамента на склоне применяется ступенчатое заглубление, обеспечивающее формирование горизонтального основания пола.
9. Не стоит копать по принципу: чем глубже, тем прочнее и надежнее. Так можно просто бесполезно зарыть большие деньги в землю. Фундамент должен быть оптимальным для данного типа здания.

Правила проектирования уточняются и иными нормативными документами, указанными выше. Обязательно учитываются особенности разных типов основания.

Полезное видео

Как правильно рассчитать глубину заложения фундамента, подскажет видео:

Заключение

Надежный фундамент – залог прочности и сохранения в течение длительного срока эксплуатационных характеристик здания. Он принимает на себя, а затем передает грунту создаваемую конструкцией нагрузку, защищает дом от проникновения влаги и холода из земли. Определяющее значение имеет глубина заложения фундамента, поскольку это влияет на эффективность выполнения этой частью здания своих функций.

Что это такое

Данный термин обозначает степень погружения подошвы основания в землю. Иными словами, глубина заложения фундамента – это расстояние от его нижней части до грунтовой поверхности.

Минимальное значение параметра – 50 см. При закладке невысоких зданий промышленного назначения без кранового оборудования и серьезного динамического воздействия, жилья не выше двух этажей, вместо нижней части заглубленного ниже 70-сантиметровой отметки фундамента допускается использование гравийной, щебневой или средне/крупнопесчаной подушки. Над ней должна возвышаться хотя бы 50-сантиметрровая часть.

При заложении фундамента на глинистом, суглинистом, песчаном или супесчаном грунте, особенно при глубоком промерзании, следует позаботиться о его защите от поверхностных вод. Делается это путем обустройства отмостки по периметру здания и установки водоотводных лотков.

Под внутренними стенами в домах, где планируется отопление, нет необходимости при устройстве основания ориентироваться на то, как сильно промерзает земля, и как близко проходит слой грунтовых вод. Но минимальный размер все равно тот же — 50 см. Если такие фундаменты возвышаются над основаниями внешних стен, то следует позаботиться об их защите от промерзания.

Факторы, влияющие на глубину заложения

Существует целый комплекс факторов, на которые ориентируются при вычислении требуемой глубины заглубления фундамента. Определяющее значение имеют следующие из них: особенности грунта, на котором возводится здание, уровень грунтовых вод, величина промерзающего слоя земли.

Грунт

Определяя глубину залегания фундамента, следует в первую очередь выяснить, какой тип грунта находится в районе будущего строения. Верхний слой практически в любом месте – это рыхлая плодородная почва, которая не может служить основой для фундамента и всегда удаляется. Ниже идут грунты с более значительной плотностью, выступающие в качестве опоры для основания здания. Следовательно, глубина фундамента на черноземе зависит от характеристик нижерасположенного слоя

Наиболее распространены следующие виды грунтов:

1. Глинистый и суглинистый. Характеризуются значительным, неравномерным вспучиванием и выталкиванием фундаментной конструкции при замерзании, что имеет критическое значение при высоко залегающих грунтовых водах. Основание должно располагаться ниже их уровня. Минимальное заглубление даже при благоприятных условиях (небольшое количество осадков в регионе и глубоко залегающие грунтовые воды) – 75 см.
2. Песок и супесь. Средне- и крупнофракционная песчаная почва – хорошая база для фундамента, поскольку не задерживает воду. Достаточно 50-сантиметрового заглубления. Мелкопесчаная почва задерживает влагу, при значительном количестве которой становится неустойчивой. Заглубленность на таком слое должна превышать глубину промерзания, которая может достигать 60-200 см.
   
3. Хрящеватый. Содержит гравийные, щебневые и различные каменные частицы, благодаря которым размытия и сжатия грунта не происходит. Минимальная величина заглубления – 50 см.
4. Скалистый. Отличается прочностью и высоконадежностью, не подверженностью проседанию и размыванию. Для закладки фундамента достаточно просто выровнять поверхность, без углубления.

Уровень грунтовых вод

Определяя, какой глубины фундамент целесообразно формировать на скальных, крупно- и среднепесчаных, хрящеватых грунтах, нет необходимости отталкиваться от того, где залегают воды.

Если в месте строительства мелкий песок, но водоносный слой на 200 см ниже глубины промерзания, то делать закладку можно по своему усмотрению. При более близком залегании водного горизонта следует опускаться ниже промерзающего слоя.

В тех случаях, когда приходится иметь дело с глиной, хрящеватыми почвами, суглинками, заглубляться, независимо от прочих условий, требуется ниже уровня, подвергающегося действию мороза.

Глубина промерзания

Один из значимых факторов, от чего зависит показатель заглубления основания здания, — глубина грунтового слоя, подвергающегося воздействию морозов. Причем наибольшее значение это имеет при работе на почве, характеризующейся сильной пучинистостью.

Почему? Они удерживают в себе значительное количество влаги, которая при отрицательных температурах расширяет грунт и выталкивает фундамент.

К категории пучинистых относятся мелкопесчаные почвы, глина, супесь и суглинок, непучинистых – средне- и крупнопесчаные, скалистые, хрящеватые.

При наличии хотя бы 200-сантиметрового разделительного слоя между нижним пределом промерзания и горизонтом вод под фундамент достаточно обеспечить котлован глубиной в полметра. Иначе требуется углубление, превышающее уровень промерзания почвы.

Формула для расчета

Разбираясь в том, что такое глубина заложения фундамента, важно научиться определять показатель глубины промерзания почвенного основания. Делается это так:

D_fm – промораживающийся почвенный слой,

D₀ – коррелирующийся с типом грунта коэффициент промерзания;

√M_t – квадратный корень суммы температур тех месяцев, в которых среднемесячный температурный показатель – отрицательный.

Значение D₀ для глинистых и суглинистых почв равно 0,23, для мелкопесчаных – 0,28, для средне- и крупнопесчаных – 0,3, для хрящеватых – 0,34.

К примеру, для дома, возводимого на глине в местности, где четыре месяца имеют средние отрицательные температуры (-3°C, — 11°C, — 13°C, -5°C), расчет выглядит следующим образом:

D_fm = 0,23 х 5,66 = 1,3 м.

Таким образом, в данной местности земля промерзает примерно на 130 см.

Для большей точности учитывать, планируется ли оборудование помещения отопительной системой, и насколько тепло в нем будет.

При расчете того, сколь глубоко стоит погружать фундамент зданий без отопления (дачный домик, баня), прибегают к включению повышающего коэффициента, равного 1,1. Он выступает в качестве страховки от промерзания. Тогда данный параметр будет равен: 130 х 1,1 = 143 см.

При использовании отопления в здании на фундамент также будет передаваться доля тепла, что минимизирует промерзание. При этом в расчеты подставляют понижающий коэффициент, варьирующийся от 0,9 до 0,4.

Рекомендации для различных фундаментов

Отдельные виды фундаментных конструкций имеют определенные отличительные характеристики и конструктивные особенности. При этом существуют общие для всех типов рекомендации, позволяющие правильно рассчитать глубину заложения фундамента для одноэтажного или двухэтажного дома, различного рода построек подсобного и хозяйственного назначения. Они сводятся к следующему:

• величина заглубления фундамента не может быть менее 50 см, за исключением тех случаев, когда основанием выступает скалистый грунт;
• при расположении нескольких зданий друг возле друга глубина заложения их фундаментов должна быть одинакова. Это необходимо для обеспечения устойчивости строений;
• заглублять фундамент в несущий слой грунта необходимо минимум на 10-20 см, чтобы нагрузка от конструкции полноценно передавалась твердой почве;
• если позволяют условия, то фундамент целесообразно закладывать над водоносным слоем. Благодаря этому можно обойтись без устройства дренажной системы;
• нижнюю часть фундамента целесообразно опускать примерно на 1/5 ниже слоя промерзания, что позволяет предотвратить разрушительное действие пучения и избежать неравномерной усадки строения.

Не стоит углубляться слишком сильно, поскольку особого преимущества в плане надежности это не даст, зато расходы существенно увеличатся.

Ленточный фундамент

Ориентирован в первую очередь на строения, возводимые на однородных слабопучинистых грунтовых основаниях. Мало подходят для глины и насыщенных влагой грунтов с неоднородной структурой.

Базовые параметры, на которые ориентируются при определении глубины ленточного фундамента, следующие:

• величина промерзающего слоя;
• уровень залегания подземных вод;
• насыщенность почвы влагой.

Чем глубже промерзает грунт, и чем ближе к его верху водоносный слой, тем больше вероятности вспучивания земли в период отрицательных температур. Для защиты от этого явления прибегают к заглублению фундаментных конструкций. В нижерасположенную таблицу приведены ориентировочные цифры для разных видов почв.

Грунт	Величина заглубления, см
Слабопучинистый	50-60
Средне- и сильнопучинистый	75-150
Залегающий в северных регионах	180-200

Углубляться существенно ниже 200-сантиметровой отметки экономически нецелесообразно.

Столбчатый фундамент

Пригоден главным образом для нетяжелых и невысоких зданий. Состоит из группы железобетонных опор, устанавливаемых в местах стыка стен, в том числе внутренних с капитальными. Между собой оголовки колонн соединяются посредством железобетонного ростверка. Нижняя часть опор погружается в подушку из песчано-гравийно-гравийной смеси.

Фундамент данного типа отличается невысокой стоимостью и простотой обустройства. Кроме того, он подходит для эксплуатации в местностях с проблемными грунтами.

Не рекомендуется устанавливать столбы на торфе, глине и иных слабонесущих и подверженных сдвигу почвах, использовать их в качестве опор для массивных зданий.

Закладка колонн осуществляется на 20-30-сантиметровом удалении от отметки промерзания. На стабильных грунтах высота опор для одноэтажных зданий составляет в среднем 80 см.

Плитный фундамент

Обладает отличными прочностными характеристиками, надежен, не теряет своих свойств на протяжении длительного времени эксплуатации. Однако закладка сопряжена с затратами большого количества денежных средств и привлечением значительных трудовых ресурсов. Основное преимущество плит состоит в том, что они снижают давление, создаваемое зданием на грунтовое основание, что особенно важно, когда оно слабое.

Плитное основание подразделяется на мелкозаглубленное (20-50-сантиметровое расстояние) и глубокозаглубленное (до 100-сантиметровой отметки). Заранее в любом случае подготавливается подушка из песчано-гравийной смеси.

Таким образом, принятие решения относительно того, сколь глубоко должен погружаться фундамент, требует комплексного подхода и учета разносторонних климато-геологических факторов.

Читайте также:

  
• Почему избыток растений в аквариуме оказывает вредное влияние на рыб
  
• Выращивание арбузов на полях
  
• Пути повышения урожайности озимого тритикале
  
• Фикус микрокарпа уход в домашних условиях
  
• Гриб лишайника получает от водоросли