Глубина заложения фундамента — как расчитать, определить, тип, видео

Расчёт фундамента под дом – важнейший этап строительства, который лучше было бы поручить профессиональным инженерам-проектировщикам.

Технология обследования грунта

Выбор глубины заложения фундамента  начинается с целой серии геологических изысканий. В основе этого процесса лежит технология бурения исследовательских скважин, расположенных в пределах строительной площадки или на небольшом (не более пары-тройки метров) удалении от нее.

Исследовательские шурфы копают вручную, заглубляясь на два метра или бурят с помощью специальной установки, смонтированной в кузове грузовика. Всего на участке обустраивают две-три скважины, одна из которых высверливается на месте предполагаемой установки септика.

В итоге, по срезу или выемке почвы можно определить и состав грунта (визуально), и уровень грунтовых вод (по влажности исследуемого материала), и склонность участка к подтоплению, и многое другое.

Искомая глубина фундамента под дом (сарай, баню или иную постройку) вычисляется на основе именно этих данных. Причем полной методикой расчета владеют только соответствующие специалисты. Так что, если вы решите что-либо понять или вычислить по выемке из исследовательского шурфа, то вам придется закончить хотя бы пару курсов геологического факультета. Именно поэтому обследование грунта, в большинстве случаев, заказывают только крупные застройщики.

В частном секторе такую операцию заказывают владельцы заболоченных и прибрежных участков или собственники участков со сложным рельефом. Кроме того, геологические изыскания следует заказать любому владельцу участка, соседи которого уже столкнулись с деформацией (растрескиванием) стен или фундамента.

Исходные данные примера расчета ленточного фундамента

Площадка строительства характеризуется следующими атмосферно-климатическими воздействиями и нагрузками:

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

основанием является грунт II категории по сейсмическим свойствам.

площадка строительства — 7 баллов.

Геология

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

Схема расположения фундаментов и их маркировка

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

Ниже выдержки из некоторых таблиц исходных данных.

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

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

Глубина заложения фундамента.

При определении толщины фундамента можно слегка отклониться от существующих норм и уменьшить глубину  заложения, но тогда необходимо предусмотреть устройство утепления верхних слоёв земляного покрова  от промерзания.

На  пучинистых, глубоко промерзающих грунтах, возведение ленточного фундамента  заглублением  более 1 м экономически неоправданно, нужно рассмотреть варианты  в виде столбов (столбчатые опоры в грунте). В таких грунтах делают элементы  фундамента  с увеличенной площадью основания, дабы избежать проявления  выталкивающих  касательных сил, возникающих при зимнем пучении. Эта площадка не позволит подниматься фундаменту из земли. Армирование такого фундамента обязательно.  В соседних  строениях обратите внимание на стойки ворот, заборов, если они стоят не параллельно или может, их верхние части находятся в разных горизонтальных плоскостях, относительно друг друга, это действие сил морозного пучения, грунт здесь пучинистый.  Поспрашивайте хозяев и можете  узнать причину появления таких метаморфоз. Вот яркий пример пучения:

Глубина промерзания грунта

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

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

Чтобы получить расчетное значение данной величины, следует воспользоваться формулой:

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

Читайте также:  Как делать армирование фундамента своими руками?

Принцип расчета

Прежде чем начать возводить фундамент, необходимо провести расчет его основных параметров. При проектировании наиболее распространенного ленточного основания проводится определение следующих параметров: глубина залегания фундамента, ширина ленты и высота надземного ростверка. Кроме того, следует провести проверочный расчет на деформации в соответствии со СНиП При проведении расчетов учитываются следующие факторы: тип грунта, уровень грунтовых вод, глубина промерзания почвы, нагрузка на опору, перепад высот на месте строительства.

На первом этапе проектирования обязательно проводится анализ почвенных характеристик, и, прежде всего, определяется тип почвы. Основные почвенные характеристики можно определить самостоятельно. Для этого выкапывается небольшая яма на глубину фундаментного заглубления, и извлекаются образцы грунта. Почва увлажняется и скатывается цилиндром длиной 14-16 см и диаметром 10 мм. Затем, делается попытка сворачивания из образца кольца — если цилиндр при закручивании разрывается, то грунт — суглинок; если сохраняет форму, то — глинистая почва. Супесь вообще не формируется таким образом, а разваливается.

Пористость почвы определяется следующим образом. Из грунта вырезается куб со стороной 10 см и взвешивается — определяется объемная масса (М1). Потом, куб раздавливается, уплотняется и снова взвешивается — масса сжатого грунта (М2). Коэффициент пористости рассчитывается из формулы Е = 1 — М1/М2, где М1, М2 выражаются в кг/см³.

Глубина фундамента для гаража или другого сооружения зависит от глубины промерзания грунта, которая отличается в разных климатических зонах и для разных типов почв.

Средние значения этого параметра сводятся в таблицы по регионам. Например, в районе Москвы суглинки промерзают на 1,35 м, средний и крупный песчаник — на 1,76 м; в Ростове — 0,8 м и 0,88 м, соответственно; а в Тюмени — 1,8 и 1,98 м.

Глубина залегания грунта с достаточной несущей способностью

Для надлежащего восприятия проектных нагрузок нижняя лопасть сваи (если речь идет о модификациях с двумя лопастями, подробнее о которых в статье Особенности расчета двухлопастных винтовых свай) должна закрепиться в грунте с достаточной несущей способностью. При этом мощность слоя плотного грунта под сваей, как правило, должна быть не менее 1 метра.

Согласно статистическим данным, грунтовые слои с достаточной несущей способностью, как правило, залегают с отметки 1,8 метра от поверхности земли. И только в 5-7% случаев они располагаются выше. То есть глубина заложения свайно-винтового фундамента не может составлять менее 1,8 метра.

Уровень залегания грунта с достаточной несущей способностью можно определить с помощью адаптированной под малоэтажное строительство процедуры – геолого-литологических изысканий (подробнее Экспресс-геология (геолого-литологические изыскания) и измерения коррозионной активности).

Экспресс-геология также позволяет определить:

тип, свойства грунта;

уровень залегания грунтовых вод;

сложные грунтовые условия;

потенциально опасные геологические объекты и процессы и т.д.

Чтобы в процессе погружения сваи структура основания нарушилась минимально, и не произошло снижение его несущей способности, нужно на этапе проектирования подобрать рациональную конфигурацию лопасти (больше информации в материале Ключевые принципы подбора параметров лопастей).

Глубина промерзания грунта

Некоторые грунты подвержены морозному пучению. Осенью поры такого основания начинают заполняться водой, а затем лед, образовавшийся при замерзании, начинает вытеснять его вверх (при кристаллизации вода увеличивается в объеме в среднем на 12%).

Если оставить нижнюю лопасть сваи в таком слое, то она неизбежно начнет подниматься вместе с основанием. Даже если конструкцию не выдернет из почвы, сооружение все равно сместится или деформируется. Это, возможно, будет незаметно глазу, но окна, двери неизбежно весной станут открываться и закрываться не так хорошо как осенью. И эта ситуация будет повторяться из года в год, вынуждая Вас бесконечно что-то подгонять или ремонтировать.

Это требование не означает, что Вы можете пренебречь необходимостью расположения лопасти в слое грунта с достаточной несущей способностью. Винтовой свае в этом случае следует пройти отметку нормативной глубины промерзания, после чего нужно продолжать завинчивание до тех пор, пока лопасть не закрепится в грунте с достаточной несущей способностью, а мощность слоя такого грунта под сваей не составит не менее 1 м, о чем мы уже говорили ранее.

Не забывайте, что за уровнем промерзания должна находиться именно лопасть сваи, а не острие конуса. К примеру, для свай компании ГлавФундамент это расстояние составляет 0,2 м. Следовательно, при расчете этот показатель должен суммироваться с остальными.

Расчет глубины свайного фундамента

Таким образом, можно вывести следующую формулу:

Глубина расположения лопасти + Уровень залегания грунта с достаточной несущей способностью/Уровень промерзания грунта = Глубина заложения фундамента

Центральные и южные регионы (Москва, Пенза, Санкт-Петербург, Краснодар, Ростов-на-Дону и т.д.): 0,2 м + 1,8 м (грунты с достаточной несущей способностью) = 2 м;

Читайте также:  Как правильно сделать дренаж вокруг дома

Урало-Поволжье (Екатеринбург, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Киров, Магнитогорск, Набережные Челны, Нижний Новгород, Нижний Тагил, Оренбург, Пермь, Саратов, Уфа, Челябинск и т.д.): 0,2 м +1,8 м (грунты с достаточной несущей способностью и уровень промерзания) = 2 м;

Западная Сибирь (Барнаул, Кемерово, Красноярск, Новокузнецк, Новосибирск, Томск, Тюмень и т.д.): 0,2 м + 2,3 м (уровень промерзания) = 2,5 м;

Восточная Сибирь (Иркутск и т.д.): 0,2 м + 2,8 м (уровень промерзания) = 3 м.

Стоит учесть, что на Юге России глубина промерзания либо незначительна, либо отсутствует вовсе, но есть большая толща слабонесущего слоя чернозема. Рассчитывая длину свай в этом регионе также необходимо опираться, прежде всего, на уровень залегания грунта с достаточной несущей способностью.

Чтобы определить грунтовые условия Вашего участка, запишитесь на выезд геолога.

Мелкозаглубленные фундаменты – выгода или грамотный расчет?

И, наконец, определяясь с глубиной заложения фундамента, нужно обращать ориентироваться не сколько на тип грунта, сколько на массив стен и их материал. Так, профилированный брус и бревна, из которых русская баня строится чаще всего, это – гибкий и эластичный материал. Ведь дерево – структура волокнистая, а потом прекрасно работает на деформацию, и вполне легко переживает любые движения фундамента. Вот почему строить парную из сруба рекомендуется на ленточном мелкозаглубленном фундаменте глубиной всего в 50 см – этого достаточно. Такое же основание может иметь и каркасная баня – ведь все ее элементы связаны уголками, а потому тоже можно не беспокоиться о трещинах и деформациях.

Конечно, малозаглубленные фундаменты чаще всего возводятся с целью сэкономить средства на строительство бани: земляных работ мало, а используемый крупнозернистый песок заменяет грунт и помогает уменьшить степень деформаций. Такие фундаменты могут незаметно для глазу перемещаться, но массивные здания от этого способны полностью разрушиться. Ведь такой материал стен, как кирпич и камень, колебаний и растяжений не перенесут. И камень, и кирпич – хрупкие, а потому, не зависимо от веса такой бани, фундамент для нее необходим, как говорится, незыблемый – такой, какой бы не накренился ни на миллиметр. Иначе стены в первый же год «порадуют» отнюдь не маленькими, быстро разрастающимися трещинами.

И даже после такой информации затрудняетесь правильно вычислить, на какую же глубину нужно копать фундамент для своей бани? Добро пожаловать в раздел «Задай вопрос специалисту»!

Похожие записи: Какой должна быть глубина фундамента для несущей стены дома 7 на 8 Можно ли строить фундамент бани из ФБС разных размеров? Как сделать фундамент под печь — различные варианты исполнения

Мелкозаглубленные ленточные опоры

Достоинством мелкозаглубленного фундамента является способность без разрушения перемещаться по вертикали при сезонном вспучивании земли. Благодаря монолитной конструкции лента по всей длине перемещается равномерно.

Глубина заложения бетонного мелкозаглубленного фундамента на глинах и суглинках не должна превышать 50% высоты замерзания почвы.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент — особенности

Пример. В регионе с глубиной промерзания 1,4 м подошва мелкозаглубленной части должна располагаться не более 0,7 м ниже поверхности земли.

Для уменьшения пучения грунта под подошвой опоры устраивают гравийную подушку. Толщина засыпки в слабопучинистых слоях составляет 10—30 см. В местности со средней и высокой степенью пучения толщину подушки увеличивают до 40—80 см.

В состав дренирующей подушки включают крупнозернистый песок, щебень, гравий, шлак, керамзит, песчано-гравийную смесь.

Общая смета

Подводя итог, чтобы вся изложенная теория стала чуточку понятнее, приведём пример расчёта основания для одноэтажного дома.

Здание габаритами 6х10 м, с внутренней шестиметровой стеной. При этом высота первого этажа – 3 м, а высота чердака – 2 м.

  1. Фундамент ленточный, из железобетона, глубиной 1,5 м, шириной – 0,5 м. Кровля двускатная из шифера.
  2. Площадь поверхности стен = (6+10+6+10+6)*3 + (1/2*6*2)*2 = 126 кв.м.
  3. Площадь поверхности перекрытия = 6*10 = 60 кв.м.
  4. Площадь поверхности кровли = 4*10*2 = 80 кв.м.
  5. Нагрузка на фундамент = 126*270 + 60*300 + 60*200 + 80*50 = 68020 кг.
  6. Площадь основания фундамента = Площадь по внешним границам – Площадь по внутренним границам + Площадь внутренней стены = = 6*10 – (6-2*0,5)*(10-2*0,5) + 0,5*(6-2*0,5) = 17,5 кв.м.
  7. Объём фундамента = 17,5*1,5 = 37,5 кв.м.
  8. Вес фундамента = 37,5*2500 = 93750 кг.
  9. Нагрузка на 1 грунта = (93750+68020)/(17,5*10000) = 0,9244 кг/ Такая нагрузка допустима для самых слабых грунтов – для насыщенных водой песков.
  10. Объём бетона = Объём фундамента = 37,5 кв.м.
  11. Арматура ребристая = (2*(6+10)+6)*3*2 = 228 м
  12. Количество соединений арматуры = (2*(6+10)+6)/0,5 + 1 = 77
  13. Арматура гладкая на 1 соединение = (0,5-2*0,05) + (1,5-2*0,05)*3 = 4,6 м
  14. Арматура гладкая всего = 4,6*77 = 354,2 м
  15. Проволоки вязальной = 0,3*3*4*77 = 277,2 м
Общая смета

Как вы видите, расчёт фундаментов – не настолько сложная наука, чтобы отказываться от стройки своими силами, и данный пример расчёта фундамента приведён здесь как главное доказательство. Мастер-класс для мастеров: укладка плитки на деревянный пол.

Читайте также:  Технология создания опалубки для фундамента своими руками

Разбираемся с методами крепления ламината на стену. О нюансах установки можете узнатьздесь.

О выборе и укладке теплого электрического пола для дома читайте в нашей статье.

Общий объём фундаментов

Расчёт объёма бетона для фундамента можно произвести с помощью онлайн-калькуляторов на многих сайтах.

Однако школьного курса геометрии достаточно, чтобы понять, как рассчитать объём бетона для любой конфигурации основания.

Общий объём фундаментов

Ленточный фундамент

Ленточный фундамент

Фундамент ленточного типа представляет собой монолитную конструкцию, проходящую подо всем домом. На нём строят несущие стены и перегородки.

Общий объём фундаментов

Рассчитать кубатуру бетона для такого основания можно, разложив все стороны фундамента на элементарные параллелепипеды.

Сначала перемножают длину, ширину и высоту подготовленной опалубки вдоль длинной стороны дома. Далее необходимо вычислить объёмы параллелепипедов коротких сторон

Важно в их длине не учитывать ранее подсчитанные объёмы углов. Все замеры проводят только после того, как установлена опалубка, это поможет исключить ошибки

Общий объём фундаментов

В конечную формулу обязательно вносят поправку — добавляют запас в 2%. Это вызвано тем, что при заливке опалубка может разойтись на несколько сантиметров, увеличив внутренний объём.

Общая формула выглядит так: V=h+b+l+0,02(h+b+l).

  • h— высота опалубки;
  • b — ширина ленты;
  • l— длина сторон.
Общий объём фундаментов

Для примера приведен расчет кубатуры бетона для фундамента 6х10 м с одной перемычкой вдоль коротких стен. Высота и ширина опалубки 0,5м.

  1. Общий объём длинных участков фундамента — 2х10х0,5х0,5=5 кубометров. Где 2 — 2 длинных стены, 10 — длина стены, 0,5 и 0,5 — ширина и высота опалубки.
  2. Длина короткой стены для расчёта равна 6-0,5-0,5=5 метров. Где 6 — общая длина короткой стены, 0,5 и 0,5 толщина длинной стены, которая уже учтена в п.1.
  3. Общий объём коротких стен равен 3х5х0,5х0,5=3,75 м3.
  4. Всего необходимо бетона 5+3,75+0,02х(5+3,75)= 8,925 м3.

Округлив полученный результат до целых значений, приобретают или готовят материал для 10 м3 бетона.

Общий объём фундаментов

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент

Столбчатые фундаменты используют на тяжёлых и подвижных грунтах.

В большей части случаев вокруг столбов устраивают ростверк, поэтому расчёт состоит из двух шагов: узнают объём столбов и прибавляют к результату объём ростверка.

Если столбы представляют собой цилиндр, его объём рассчитывают по формуле V=Sхh, где:

  • S — площадь основания;
  • h — высота столбика.
Общий объём фундаментов

Площадь основания вычисляют по формуле S=3,14хR2. Итого: V= 3,14*R*R*h.

Пример. 1 столб радиусом 0,15 м и высотой 1 метр потребует 3,14*0,15*0,15*1=0,07 м3 бетона. На 8 оснований уйдёт 8*3,14*0,15*0,15*1=0,56м3.

Общий объём фундаментов

Плитный

Плитное основание

Плитный фундамент представляет собой сплошную монолитную плиту под всем зданием. Рассчитать объём бетона для такого основания проще всего. Достаточно перемножить длину, ширину дома и высоту монолитной плиты.

Общий объём фундаментов

Формула : V=l*b*h, где V — общий объём, l — длинная стена дома, b — короткая стена, h — высота плиты.

Пример. Размеры дома 6х10 м, толщина фундамента 30 см. V=6*10*0,3=18 м3.

Общий объём фундаментов

Расчет глубины заложения фундаментной основы

Эта физическая величина, которую требуется рассчитать для фундаментного основания, зависит от множества параметров. На расчет показателя глубины заложения оказывают влияние особенности рельефной поверхности, место расположения стройплощадки, особенности устройства планируемого здания, глубина грунтов, которые поддаются промерзанию, уровень расположения на данном участке подземных вод и прочие. Профессиональный расчет, конечно, очень важен, но многим строящим частный дом, рассчитать глубину фундамента под дом в строительной фирме не по карману.

Эта статья для таких людей, которые строят свой дом, в силу обстоятельств, не могут оплатить услуги профессионалов и желают сделать такой расчет сами.

Уровень грунтовых вод

Заложение фундамента на определенную глубину зависит и от уровня грунтовых вод. Факторы влияния:

    Заложение несущей конструкции на глубину от 50 см необходимо, если грунтовые воды залегают глубже замерзания грунта более чем на 100 см.В случае нахождения грунтовых вод ниже уровня промерзания менее 100 см, устраивают гравийно-песчаную подушку от дна основания до уровня промерзания грунта, а несущую конструкцию погружают на глубину не менее 50 одинаковом уровне промерзания и грунтовых вод или если грунтовые воды протекают высоко, закладку фундамента делают ниже уровня промерзания. Бывает исключение, если здание отапливается круглый год или грунт песчаного типа.