Глубина заложения фундамента

Вопрос от клиента: “Добрый день, специалисты СК “Установка Свай”. Мы с братом занимаемся строительством коттеджа из пенобетона в Подмосковье.

Планируем возводить его на мелкозаглубленном фундаменте ленточного типа, но сомневаемся, применимо ли такое основание в условиях местных грунтов. Подскажите, как правильно выбрать глубину закладки фундамента. С уважением, Виктор Романович”

На данной странице приведена информация о глубине заложения железобетонных фундаментов и методике ее определения. Мы рассмотрим требования СНиП, которыми нормируется данный процесс, и типовую глубину размещения оснований заглубленного типа и МЗФ. Проектирование любого железобетонного фундаментаначинается с расчета требуемой глубины закладки основания. Глубина заложения – это расстояние между нижним контуром опорной пяты фундамента и уровнем грунта на участке под застройку. Исходя из глубины заложения все ЖБ основания классифицируются на три группы:

Незаглубленные – опорная подошва размещена на поверхности грунта (применимы лишь в условиях высокоплотных, каменистых пород);Мелкозаглубленные(МЗФ) – опущенные в почву на 30-80 см (используются в несклонной к пучении почве);Глубокого заложения – опущенные в почву на 80-180 см. (единственный возможный вариант ленточного фундамента в проблемной почве).

Рис. 1.1: Виды фундаментов по способу заглубленияСогласно положениям действующих СНиП на глубину заложения основания оказывают влияние следующие факторы:Геологические характеристики участка под застройку;Особенности конструкции и габариты обустраиваемого здания;Глубина промерзаниягрунта.Важно: при проектировании глубины закладки основания расчет ведется по каждому фактору индивидуально, и в качестве итогового показателя используется максимальная полученная глубина.Во многих случаях поверхностный слой грунта на строительной площадке представлен пластом слабой, низкоплотной почвы, не обладающей требуемой несущей способностью.

Опорную подошву фундамента нельзя закладывать в таком грунте, поскольку здание не получит достаточной надежности и устойчивости.Чтобы определить, на какой глубине размещен несущий пласт грунта на площадке проводятся геодезические изыскания, в процессе которых бурятся скважиныи берется забор керна для лабораторного анализа. Как несущий пласт грунта рассматривается слой почвы, фактическое сопротивление которого равно либо больше 150 кПа.Требования к глубине закладки фундамента по геологическим условиям следующие:Опорная пята фундамента должна углубляться в несущий пласт грунта на 20 и больше см;В поверхностные напластования высокоплотных пород (глинистых, песчаных, супесях) МЗФ нужно углублять минимум на 30 см.Дополнительным фактором, оказывающим влияние на фундамента закладки основания, является уровень грунтовых вод. Оптимальным для строительства вариантом считается низкий УГВ, при котором основание в процессе эксплуатации не контактирует с грунтовой влагой.

Рис.

1.2: Схема соотношения УГВ и уровня промерзания почвы на участкеЕсли же такое размещение неприменимо (УГВ высокий, а фундамент нужно закладывать на глубину 1.5-2 м), при строительстве проводится водопонижение либо вокруг фундамента создаются дренажные каналы. На глубину закладки ЖБ основания влияют следующие характеристики строящегося сооружения:Массогабаритные характеристики;Величина нагрузок, которым будет подвергаться основание в процессе эксплуатации (воздействия от веса здания, снегового и полезного давления);Характер распределения нагрузок (необходимость усиления фундаментав отдельных местах – при установке тяжелого производственного оборудования и т. д.);Наличие либо отсутствие подвала или цокольного этажа.

Рис.

1.3: Варианты фундамента в домах с цокольным этажомВажно: при обустройстве цокольного этажа заглубление столбчатых фундаментов выполняется на 1.5 м. ниже полового перекрытия, ленточных – на 0.5 м. ниже.Одним из основополагающих факторов, влияющих на глубину закладки основания, является уровень промерзания земли в зимний период, от которого зависит пучинистость грунта.Важно: пучинистость – это свойство насыщенного водой грунта увеличивать свои объемы в процессе промерзания (из-за перехода влаги из жидкого в твердое состояние), что приводит к деструктивным выталкивающим нагрузкам на фундаментную ленту, которые могут стать причиной деформации оснований, трещин на стенах и перекрытиях.К почве, имеющий высокую склонность к пучению, причисляют следующие виды грунта:Насыщенные грунтовыми водами пески;Песчаный грунт с большим количеством пылистых частиц;Пластичный глиняный грунт;Суглинок.

Рис. 1.4: Нагрузка пучения на фундамент глубокого заложения и МЗФВ грунтах, имеющих среднюю и высокую склонность к пучению, фундамент всегда должен закладываться ниже глубины промерзания- при таком расположении на фундамент не действуют нагрузки от вертикального пучения.Базовый фактор, согласно которому ведется расчет глубины закладки фундамента – уровень промерзания земли. Высчитать его можно по нормативным формулам, представленных в рекомендациях Строительных Норм и Правил.

В качестве примера приводим данный расчет для типичных грунтовых условий г. Москва. Первоначально нужно высчитать расчетную величину уровня промерзания грунта следуя формуле: , где:K0- индивидуальный для каждого вида грунта коэффициент:0.24 – для глин, суглинков;0.28 – для песков и супесей;0.3 – для крупных песчаных пород;0.35 – для твердой скальной почвы.

– корень квадратный, полученный из суммы минусовых температур, наблюдаемых в течении года в конкретном регионе. Данная величина приводится к нормативном документа СНиП 21.01.99 “Климатология строительства” (подпункт № 5.1). Приводим среднегодовые температуры для Московской области:

Рис. 1.5: Среднемесячные температуры в Московской областиИсходя из таблицы (используются только выделенные красным числа) корень минусовых температур будет – 4.79градусов.Получив требуемые исходные данные можно воспользоваться основной формулой (берем коэффициент для преобладающей в Подмосковье глинистой почвы): Kfn = K0 = 0.23 х 4.79 = 110 смЗная расчетный уровень промерзания грунтапо региону можно высчитать глубину промерзания под определенным зданием. Расчет ведется с применением формулы: Df = Кh x Kfn, где:Kfn- расчетный уровень промерзания;Kh- коэфф.

промерзания.Важно: велична Kh разная у неотапливаемых и отапливаемых построек. Если сооружение неотапливается, но находится в регионе, обладающем среднегодовой температурой выше нуля, коэфф. составляет 1,1.Величина коэффициента промерзания отапливаемых построек приведена в таблице:

Рис. 1.6: Коэффициенты промерзания почвы под зданиями

Исходя из коэффициента и общей глубины промерзания земли можно высчитать уровень промерзания под определенным сооружением и установить требуемую глубину закладки фундамента.

Рис. 1.7: Таблица для определения глубины закладки фундаментаВажно: без точной информации о текучести и глубине грунтовых вод рекомендуем предусматривать дополнительный запас надежности, и использовать глубину закладки “не меньше DF”.Вышеуказанные расчетные формулы и особенности проведения вычислений, направленных на определение глубины размещения фундамента, приведены в документе СНиП № 2.02.01-83 “Основания домов и сооружений” (09.11.1985 года) Все ленточные фундаментыклассифицируются согласно глубине размещения на два типа:Мелкозаглубленные;Глубокого заложения.Основания глубокого заложения применяются в грунте, склонном к морозному пучению.

При такой конфигурации опорная подошва ленты защищается от вертикальных нагрузок пучения, которые имеют наибольшие деструктивные воздействия.  Также заглубленные ленты применяются на участках со слабыми поверхностными грунтами.

Рис.

1.8: Схема фундаментной ленты глубокого заложенияНа данном фундаменте можно строить дома высотой 1-3 этажа из следующих материалов:Кирпич;Пенобетон;Дерево (брус, сруб).Важно: опорная подошва ленты глубокой закладки располагается ниже уровня промерзания земли на 30-35 см.Закладывать ленты на глубину более 2-ух метров финансово не выгодно, в таких условиях имеет смысл заменить ленточное основание на более дешевый и надежный фундамент из ЖБ свай.Мелкозаглубленные лентыобустраиваются в не подвергающихся пучению грунтах, при монтаже такого фундамента уровень промерзания почвы не учитывают. Основания данной конфигурации пригодны для обустройства легких 1-2 этажных зданий.

Рис. 1.9: Схема МЗФ

Ввиду высокого расположения опорной подошвы ленты (30-80 см), основания мелкого заложения неприменимы в условиях слабого поверхностного пласта грунта. Они не используются в следующих видах грунта:

Торфяники, илистая почва;Искусственно сформированные насыпи;Грунт, подвергающихся горизонтальным сдвигам;Заболоченная почва.

Важно: на территориях с твердой скалистой почвой ленты мелкого заложения заменяются на незаглубленные основания, которые размещаются непосредственно на поверхности грунта.

Рис. 2.0: Схема незаглубленной фундаментной ленты

При строительстве в условиях глинистых грунтов, преобладающих в центральной части РФ, рекомендуемый уровень заглубления МЗФ составляет 70-80 см.

На данной странице представлена информация об осадке свайного фундамента. Вы узнаете, что это за процесс и какие факторы на него влияют.СК “Установка Свай” предоставляет услуги по созданию фундаментов на сваях под ключ – мы готовы взять на себя реализацию всех этапов свайных работ.Информацию про глубина заложения фундамента, вычисление глубины заложения, СНИП, Вы узнаете как определить глубину заложения фундамента, мелкозаглубленного и ленточного фундамента и глубины их заложения. Вопрос от клиента:Виктор, 26 лет, Москва! “Добрый день, уважаемые специалисты.

Я планирую заняться строительством двухэтажной дачи из сруба в Подмосковье.Работы сейчас на стадии проектирования. Я пытаюсь рассчитать все самостоятельно, но не обладая достаточным количеством опыта часто сталкиваюсь с необходимостью сторонней помощи. Так и в этот раз.Инженеры, подскажите пожалуйста, как рассчитать глубину заложения фундамента.

В интернете много противоречивой информации – не знаю чему верить. Заранее спасибо.”Мы решили развернуто ответить на вопрос клиента, и предлагаем ему целую информационную статью по данной тематике.Определение глубины заложения фундамента – первоочередной этап проектирования всех видов железобетонных оснований.Совет эксперта! Величина ГЗФ измеряется как расстояние между уровнем почвы на строительной площадке и отметкой нижней точки подошвы основания.Из данной статьи вы узнаете, что необходимо учитывать при определении глубины заложения фундамента, на какую глубину принято заглублять ленточные основания разных типов и как самостоятельно рассчитать ГЗФ согласно требованиям действующих “Строительных норм и правил”.Рис. 1.1:  Классификация фундаментов согласно уровню заглубления

Что нужно учесть при вычислении глубины заложения фундамента

В строительной практике глубина заложения ЖБ оснований – ленточных, плитныхи столбчатых, рассчитывается на основании трех определяющих факторов:

Расчет глубины заложения производится по каждому из 3-ех вышеперечисленных факторов, и в качестве проектной глубины принимается наибольшая из полученных величин ГЗФ.

Геологические условия на строительном участке

Анализ геологический условий стройплощадки необходим для определения глубины размещения несущего слоя почвы, на который должна опираться подошва основания.

Совет эксперта! В качестве несущего слоя выступает прослойка грунта, величина расчетного сопротивления которой превышает 150 кПа.

В несущий слой почвы подошва основания должна быть заглублена как минимум на 20 сантиметров;Общая глубина заложения основания, при любых условиях, не должна быть меньше 50-ти сантиметров;

Также выполняется определение уровня грунтовых вод . В идеале, основание должно закладываться выше этого уровня, однако нередко встречаются ситуации, когда глубина промерзания грунта и УГВ одинаковы, либо грунтовые воды вообще поднимаются выше уровня промерзания.

Рис. 1.2:  Дренажная система для отвода грунтовых вод

Если заложение фундамента выше УГВ невозможно, вокруг основания обустраивается дренажная система из труб, опоясывающих периметр фундамента. Наличие дренажной системы позволяет отвести воду от расположенного рядом с фундаментом грунта, благодаря чему уменьшаются силы морозного пучения почвы, возникающие в холодное время года.

Глубина промерзания почвы

Ключевым фактором, влияющим на величину ГЗФ, является глубина промерзания почвы. Особенно важным данный фактор становится в условиях строительства на склонной к пучению почве, к которой относится:

Влагонасыщенный песчаный грунт;Пылистая и мелкая песчаная почва;Высокопластичная глинистая почва;Глинистый суглинок.

Совет эксперта! Сила пучения – это выталкивающее воздействие, оказываемое грунтом на расположенное в нем основание здания.

Рис. 1.3:  Воздействие сил пучения на фундаменты разной глубины заложения

В холодное время года, при промерзании почвы, влага, которой она пропитана, превращается в лед, увеличивая свой объем на 3-9%.

Из-за огромной плотности нижних пластов грунта, увеличившаяся в объеме почва не может расширятся вниз, и она начинает давить вверх, оказывая на основание выталкивающие нагрузки вертикального и касательного воздействия.

Следствием пучения являются деформации оснований – ленточныеи плитные фундаментыперекашиваются, стены покрываются трещинами, выпирают оконные и дверные рамы.

Совет эксперта! Глубина заложения основания в пучинистой почве всегда должна быть большей глубины промерзания грунта – на фундамент, расположенный ниже ГПГ, не действуют силы вертикального пучения.

Современное строительство уже давно подразумевает возведение высотных домов, имеющих значительную массу.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент – наиболее экономически выгодный и простой в обустройстве вариант фундамента под дома из кирпича.

Мы выполняем полный спектр работ, предоставляя заказчикам готовые к дальнейшему строительству фундаменты.

Конструктивные особенности возводимой постройки

Глубина заложения фундамента определяется с учетом следующих конструктивных особенностей возводимого строения:

Наличие цокольного этажа либо подвального помещения;Наличие оснований под отдельно стоящее оборудование;Характер и сила нагрузок, которые здание будет оказывать на несущий фундамент (ветровые, снеговые и от массы сооружения);

Рис. 1.4:  Ленточный фундамент подвального помещения и воздействие на него грунтовых вод

Совет эксперта! Ленточные фундаменты, если будет возводится подвальное помещение, заглубляются на 50 сантиметров ниже крайней точки его пола, столбчатые фундамента – ниже на 150 см.

Глубина заложения фундамента СНИП

Требования и правила по определению глубины заложения железобетонных фундаментов приведены в нормативном справочнике СНиП № 20201-83 “Фундаменты зданий и сооружений”.

В пункте 2.25 данного документа приведены формулы и таблицы, с помощью которых на практике можно рассчитать глубину заложения ЖБ фундаментов. Для этого потребуются такие исходные данные:

Тип почвы;Ежемесячная и среднегодовая температура в регионе;Технический проект постройки;Глубина размещения грунтовых вод.

 

Рис. Глубина заложения ленточного фундамента исходя из глубины промерзания

Как и чем определить глубину заложения фундамента

Основное влияние на ГЗФ оказывает глубина промерзания почвы, так что расчеты по выявлению ГЗФ требуют предварительного определения данной величины и сопоставления полученного результата с нормативной таблицей.

Рис. 1.5:  Схема ленточного фундамента под дом из сруба

Для примера произведем расчет глубины заложения основания под дом из сруба, место строительства – Москва.

Рассчитываем нормативный показатель глубины промерзания почвы

Делается это по формуле:

Где d0- коэффициент, величина которого отличается для разных видов почвы:

Глинистый и суглинистый грунт – 0,23;Супесь, мелкий песчаный грунт – 0,28;Средняя и крупная песчаная посва – 0,30;Скальной грунт – 0,34;

√Mt- это квадратный корень всех минусовых месячных температур в регионе за один календарный год. Узнать среднемесячные температуры в конкретных регионах России можно в приложении 5.1 к СниП №23-01-99 “Строительная климатология”.

Для Москвы среднемесячные температуры будут следующими:

На основании таблицы определяем √Mt(суммируем только минусовые температуры):√5,6+1,1+1,3+7,1+7,8 = 4,78.

Теперь мы можем рассчитать основную формулу нормативного промерзания:

Dfn = d0√Mt = 0,23*4,78 – 1,1 м.

Коэффициент 0,23 взяли для глинистой почвы и суглинка, которые преобладают в столице России.

Определяем расчетную глубину промерзания почвы под конкретным зданием

Расчетная ГПП, на основании которой будет определятся глубина заложения фундамента, высчитывается по формуле:

В которой, Dfn- уже рассчитанная нами величина нормативного промерзания, а Kh- коэффициент, который отличается для отапливаемых и неотапливаемых зданий.

Для неотапливаемых помещений, если они расположены в регионах с плюсовой среднегодовой температурой (в Москве – +5,4) он всегда равен 1.1.

Коэффициент Khдля отапливаемых помещений вы можете узнать из нижеприведенной таблицы.

Таблица 1.2:  Коэффициенты Kh при разных температурах внутри помещения

Теперь мы можем определить расчетную глубину промерзания почвы в Москве под разными сооружениями:

Отапливаемая постройка с неотапливаемым подвалом: Df = 1×1.1 = 1.1 м;Отапливаемая постройка с утепленным цоколем, без подвала: Df = 0.7×1.1 = 0.8 м;Неотапливаемая постройка, без подавала: Df = 1.1×1.1 = 1.21 м.

Определяем глубину заложения основания

Пользуясь данными таблицы соотношения уровня грунтовых вод и ГПГ мы можем определить оптимальную глубину заложения ЖБ основания, которая позволит свести к минимуму воздействующие на фундамент в холодное время года силы пучения.

Таблица 1.2:  Глубина заложения фундамента в разных условиях

Совет эксперта! Точную глубину грунтовых вод и показатель текучести почвы можно узнать только в результате геологических изысканий на строительном участке. Если у вас нет возможности провести такие работы, рекомендуется брать глубину фундамента с запасом – “не менее величины Df”.

Ленточный фундамент глубина заложения

В зависимости от глубины заложения классифицируют два вида ленточных фундаментов- глубокого и мелкого заложения.

Ленточный фундамент глубокого заложения обустраивается на склонной к морозному пучению почве, из-за выталкивающих нагрузок которой любой другой фундамент бы деформировался. На таком фундаменте могут возводится тяжелые кирпичные дома, здания из сруба либо многоэтажные газобетонные постройки.

Рис. 1.6:  Ленточный фундамент глубокого заложения с цокольным этажом

Совет эксперта! Нижняя точка опорной подошвы фундаментов глубокого заложения всегда размещается на 20-25 сантиметров ниже глубины промерзания грунта.

Существует два вида сил пучения:

Вертикальные – наиболее мощные воздействия, которые исходят от слоев почвы, расположенных под опорной подошвой фундамента;Касательное – выталкивающие воздействия, оказываемые в результате трения расширяющейся почвы и боковых стенок основания.

Благодаря такому размещению опорная подошва, расположенная в непромерзающем грунте, не подвергается вертикальным выталкивающим силам пучения. Остаются лишь касательные воздействия, которые нивелируются давлением, оказываемым на основание массой постройки, и никакого серьезного вреда не приносят.

Рис. 1.7:  Схема ленточного фундамента глубокого заложения

Наибольшая экономически обоснованная глубина размещения в грунте ленточных оснований – два с половиной метра. При необходимости превышения этой глубины рационально отказаться от ленточного фундамента и отдать предпочтение основаниям из забивныхлибо буронабивных свай.

Мелкозаглубленный фундамент глубина заложения

Мелкозаглубленное основание- подвид ленточного фундамента, при обустройстве которого не учитывается величина ГПГ.

Такой фундамент применяется для возведения легких домов из дерева, каркасных панелей, пенобетона либо небольших кирпичных зданий на непучинистой почве с низким уровнем расположения грунтовых вод.

Рис. 1.8:  Схема мелкозаглубленного ленточного фундамента

Мелкозаглубленное ленточное основание противопоказано строить на:

торфяных и иловых грунтах;неоднородной почве;на любых видах сильнопучинистой почвы;на подтапливаемой местности.

Совет эксперта! Минимально допустимой глубиной заложения мелкозаглубленного ленточного основания принято считать 50 сантиметров.

В регионах со скальным грунтом, где делать углубления в почве экономически не выгодно, такое основание может размещаться прямо на поверхности грунта.

Рис. 1.9:  Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Для глинистой и суглинистой почвы оптимальная глубина заложения мелкозаглубленного основания составляет 80-90 сантиметров.

При строительных работах в условиях низкоплотного верхнего слоя почвы, мелкозаглубленный фундамент нужно заглублять до уровня пластов плотного грунта со стабильными несущими характеристиками.

Наши услуги

Компания “Богатырь” занимается забивкой свай и лидерным бурением. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техникии мы готовы поставлять сваи на объектс дальнейшим их погружением. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку:

Современное строительство уже давно подразумевает возведение высотных домов, имеющих значительную массу.

Сваи в современном строительстве заняли прочное и, по праву, заслуженное место в обустройстве фундаментов.

Фундаментные работы заключаются в возведении несущей конструкции, воспринимающей и распределяющей основные нагрузки, передаваемые находящимися выше элементами.

Источники:

• ustanovkasvai.ru
• kommtex.ru