Расчет глубины заложения фундамента

Свайный и столбчатый фундамент

Это очень популярный вид укрепления, с помощью которого можно возводить здания самого разного предназначения и размера. В качестве несущих частей применяют сваи. Метод с использованием свай постоянно обновляется и усовершенствуется, поэтому конкретная общая технология установки до конца не разработана.

Фундамент свайного типа

Такая основа очень выгодна в плане экономических расходов. Если сравнивать с ленточной конструкцией, то свайная закладка требует намного меньше финансовых вложения, а также меньшего количества строительных материалов. К тому же это не сплошная установка, поэтому есть возможность проведения коммуникационных систем под землей.

Еще один положительный момент – это простота монтажных работ. Все, что необходимо для удовлетворительного результата – это следовать тем пунктам, которые предоставляет доступная инструкция:

1. Для начала нужно подготовить поверхность, то есть выровнять ее, устранить все лишние недостатки.
2. После этого замешивается плотный бетонный раствор.
3. На последнем этапе производится полная или поочередная заливка. Все зависит от того, какой именно тип фундамента был выбран.

В большинстве случаев сваи используют для создания жилья с одним этажом. Углубление должно располагаться, примерно, на пятнадцать процентов ниже, по отношению к точке замерзания. Это требуется для того, чтобы здание могло нормально выдерживать нагрузки высокого уровня.

Если почва пучинистая, то уровень углубления напрямую зависит от того, какими свойствами, преимуществами и недостатками она обладает. Для того, чтобы в сезон пучения земля не подвергалась серьезной деформации под воздействием нагрузки, ее нужно укрепить армирующими деталями. Сделать это не составляет большого труда, поэтому вполне можно обойтись своими руками.

Характеристика дома из газобетона

Автоклавные газоблоки давно стали одним из самых востребованных стеновых материалов для частного строительства. У них имеются отдельные недостатки, но перечень достоинств их с лихвой компенсирует. Главное свойство, за которое ценится ячеистый бетон, заключается в способности хорошо сопротивляться передаче тепла. При этом теплоёмкость (свойство материала поглотить тепло) поризованного цементного камня близка к теплоёмкости кирпича, а теплопроводность столь же низка, как и у древесины.

Получить такие качества в совокупности стало возможным благодаря облегчённой структуре камня, плотность которого порой даже меньше плотности дерева. Однако снижение удельного веса не только уменьшает теплопроводность, но и оказывает влияние на прочностные характеристики материала: он приобретает определённую хрупкость, а это делает газобетон чувствительным к подвижкам основания.

Главный вопрос, который нужно правильно решить, затевая подобное строительство — это какой фундамент лучше для одноэтажного дома из газобетона.

В целом, к данной конструкции предъявляются такие требования:

1. Прочность тела фундамента.
2. Сопротивляемость опрокидыванию.
3. Отсутствие скольжения в подошвенной части.
4. Устойчивость к перепадам температур и влажности.
5. Срок службы не меньше периода эксплуатации самого здания.

При строительстве домов из таких хрупких материалов, как газобетон, к приведённому списку требований предъявляется ещё одно – пространственная жёсткость. Отвечающий ему фундамент не деформируется из-за подвижек грунта, а перемещается вместе с ним. Наибольшей жёсткостью обладают бутобетонные ленты и железобетонные плиты.

Последние – благодаря наибольшей площади опорной поверхности. Однако есть такие условия, при которых эти варианты нецелесообразны. Главным из таких условий является тип грунта на участке, по которому и подбирается фундамент.

Какой глубины должен быть фундамент под дом

Определить самостоятельно, какой глубины должен быть фундамент, можно только оперируя точными цифрами и полученными в ходе геодезии данными. Строительство любого сооружения начинается именно с работ нулевого цикла.

Закладка надежного, прочного фундамента — это один из важнейших этапов возведения долговечного строения, будь то капитальный дом, баня, летний домик или сарай. Затраты на строительство такого основания обычно составляют 15—30 % от общей стоимости работ, однако исправление допущенных при его возведении ошибок обойдется во много раз дороже. Результатом неправильного выбора типа фундамента или нарушения технологии его строительства в лучшем случае может стать перекошенное крыльцо, треснувшие стекла на веранде или плохо открывающиеся двери и окна. От того, какой глубины должен быть фундамент дома, зависит очень многое, в том числе и безопасность проживания в нем без риска обрушения несущих конструкций.

Разумеется, большие расходы совсем не являются гарантией прочности. Некоторые состоятельные застройщики делают мощный фундамент, заглубленный по всему периметру на глубину промерзания, не жалея на это ни труда, ни средств, даже если предполагается строить относительно легкий дом. Затратный подход к выбору фундамента, уместный для многоэтажного дома, в индивидуальном строительстве не всегда оправдан. Более того, если сам дом легкий (брусовый, щитовой, каркасный), такая глубина фундамента под дом может оказаться ошибочной: в первую же зиму пучинистые силы грунта его неравномерно поднимут.

При выборе глубины фундамента для дома следует делать расчет на основе сбора нагрузок от конструкции здания и данных инженерно-геологических изысканий. К последним относятся исследования свойств и состава грунта, взятого из пробуренных на участке шурфов, и химический анализ воды. При постройке деревянных домов глубина таких скважин должна составлять 5 м, для кирпичных и каменных домов — 7—10 м. При этом скважин требуется как минимум четыре, хотя бы по углам будущего строения. Стоимость этих работ и экспертиз, как правило, невелика по сравнению с общей стоимостью строительства, а в сравнении с бюджетом исправления ошибок и подавно. На практике же такие расчеты проводят крайне редко и просто выбирают типовой готовый проект. Но без привязки к конкретным местности и грунту это фактически выброшенные деньги. Узнать по ним, какая глубина фундамента дома необходима в каждом конкретном случае, не реально.

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.

Формирование армированного остова

Армирования ленточного фундамента

Любой фундамент подвержен армированию, как мелкого, так и глубокого заглубления. В связи с трудоемкостью выполняемых работ не каждый застройщик его выполняет.

От габаритов основания зависит диаметр стальных прутов, используемых при армировании. Оптимальное поперечное сечение арматуры – 8–12 кв. мм. Армирование фундамента выполняется на основе металлического остова, который может быть сетчатым либо состоять из поясов.

Поясом называют конструкцию, образованную горизонтальными прутами, скрепленными между собой перемычками. Вертикальные перемычки скрепляют между собой два пояса, причем длина их не должна превышать полметра. Армирование с использованием поясом – редкое явление.

В строительстве в основном применяют армирование сеткой. Пояс – это конструкция из нескольких стержней, расстояние между которыми 10–15 см. Расстояние между каждыми двумя стержнями одинаковое. Эту же величину необходимо соблюдать при расположении вертикальных перемычек, высота которых равняется этому же длине.

В отдельно взятом поясе прутья через каждые 10–15 см соединяются горизонтальными перемычками. В итоге получится арматурная сетка с квадратными окнами, стороны которых будут находиться в пределах 10–15 см.

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.

Виды конструкций

Перед началом строительных работ нужно разработать проектную документацию. Это схемы и чертежи, которые помогут выбрать оптимальный тип несущей основы. Для одноэтажного дома своими руками можно сделать такой фундамент:

1. Монолитный;
2. Столбчатый;
3. Свайный;
4. Ленточный;
5. Столбчато-летночный.

Монолитный – это тип конструкции, когда под будущим домом выкапывается большая траншея, повторяющая или немного превышающая площадь самого здания. Её уплотняют песчаными или щебневыми подушками, а после заливают цементным раствором. Иногда используется пенобетон или газосиликат, но чаще всего такие материалы применяются при строительстве дачного дома. Иногда такая опора строится за счет установки готовой монолитной плиты из бетона и арматуры, что значительно сокращает время строительных работ.

Фото — монолитный фундамент с подошвой

Столбчатый – очень популярный вид основания, который считается одним из самых экономных вариантов. Его можно сделать, используя заливные столбы, устанавливая опоры из пеноблоков или кирпичей, а также забивая в землю бетонные основы. В основном используется для деревянных домов, блочных или жилых помещений из бруса.

Свайный – аналог столбчатого, но его применяют на проблемных почвах. На первый взгляд, ненадежная опорная система отлично справляется с высокими нагрузками – в среднем на одну сваю может приходиться до 18 тонн. Свайную конструкцию используют на песках, каменистых и глинистых грунтах, также с помощью такой системы строят дома на болотистых почвах.

Ленточный фундамент для одноэтажного жилого дома – это в большинстве случаев, идеальное решение. Благодаря сочетанию высоких несущих показателей и экономного расхода строительных материалов, большинство домашних мастеров выбирают именно такую систему для своего дома. Ленточный тип основания также может быть изготовлен из блочного кирпича, газобетона, пенобетона, цементного раствора и связок арматуры.

Фото — ленточный фундамент

Столбчато-ленточный или ленточный свайный – это комбинированный тип несущей конструкции для частного дома. В большинстве случаев она представляет собой простую конструкцию с точечными опорами, которые дополнительно укреплены ростверком. Но некоторые мастера используют для своих построек более сложную систему. Технология внутренних столбов – это принцип постройки фундамента, когда вначале выкапывается траншея, по глубине подходящая под основание. После в ней выкапываются дополнительно цилиндрические ямы, они вместе с верхней траншеей заливаются раствором.

Фото — высокий ленточный фундамент

Все типы имеют свои достоинства и недостатки, чтобы подобрать подходящий вариант – обязательно проконсультируйтесь со специалистами. Видео: фундамент на винтовых сваях

Что определяет глубину заложения

Расположение основания дома относительно поверхности почвы зависит от ряда факторов, среди которых глубина промерзания грунта (ГПГ) на участке занимает одно из первых мест в рейтинге. Величина параметра определяется структурой земли и содержанием воды в ней. В результате скорость промерзания и пучения развивается по-разному. Учитывают конструкционные особенности здания и уровень залегания грунтовых вод. Подробнее каждый из них будет рассмотрен ниже. (Читайте статью на тему «Опалубка для фундамента своими руками: виды, материалы, технология»)

Тип земли

В разных регионах почва отличается структурой, свойствами. Чтобы понять, на каком уровне ниже поверхности нужно строить основу, следует учесть, что она должна опираться на плотную почву. Сооружение заглублено сильнее, проходит плодотворный поверхностный слой, который недостаточно прочный, рыхлый. Как ведут себя грунты разных типов под воздействием низких температур:

• глина, суглинки: впитывают воду, что приводит к интенсивному пучению, но ввиду высокой плотности материалы расширяются при промерзании неравномерно, усугубляет ситуацию близкое заложение грунтовых вод, еще учитывают правило – чем ниже будет произведено заглубление фундамента, тем лучше;
• пески, супеси: часто используются в качестве дренажного слоя, т. к. пропускают воду, названая особенность считается основным фактором снижения интенсивности пучения, не содержащий влагу грунт не будет расширяться, допустимо строить фундамент на небольшой глубине, что становится возможным, если песок состоит из фракций среднего и большого размера, мелкофракционные грунты ненадежны, в этом случае уровень заложения основания будет ниже;
• крупнообломочная почва: содержит каменистые вкрапления – щебня, гравия, гальки, что способствует уменьшению сил пучения, размыванию земли, названая особенность позволяет сделать ее более плотной, за счет чего становится возможным строительство основы здания на уровне, соответствующем заглублению грунтовых вод;
• скалистая местность: грунты максимально твердые, представляют собой слой горных пород, поэтому вероятность пучения низкая, нет необходимости выбирать заглубленный и даже мелкозаглубленный вариант основания под дом, нужно выровнять поверхность, удалив слой плодородной почвы, теперь можно переходить к наземному строительству.

Уровень промерзания почвы зависит от типа грунта, поэтому в разных регионах он отличается. Для Москвы предпочтительным называют значения:

Уровень грунтовых вод

Не приходится брать этот фактор в расчет, только если уровень промерзания почвы выше точки заглубления подземных вод – 2 м (среднее значение). Более высокое залегание грунтовых вод обязывает обустраивать фундамент ниже линии промерзания почвы. (Читайте статью на тему «Дренаж фундамента своими руками: устройство, схема, особенности»)

Уровень промерзания почвы

При определении параметров земли одновременно оценивают их наполненность водой, способность ее удерживать. Параметры взаимосвязаны. Чтобы построить глубокое основание здания, нужно определить каждый из них. Знание типа грунта позволяет предположить, какими свойствами обладает та или иная почва.

Особенности конструкции, которая строится

Общая высота части строения, находящейся ниже уровня почвы, не должна быть меньше 0,5 м. Фундамент опирается только на слой почвы, стойкостью не меньше 150 кПа. Глубина основы дома определяется с учетом конструкционных особенностей, среди них выделяется:

• подвальное помещение, цоколь;
• подземные коммуникации: электро-, водо-, газопровод;
• котельная.

Делается расчет нагрузки, создаваемой дополнительными стенами, перегородками, которые оказываются на фундамент и грунт.

Виды фундаментов

Разбираясь, как сделать фундамент под гараж, стоит сначала определиться с его разновидностью. Выбор делается с учётом расположения участка и характеристик грунта. При возведении гаража в качестве основания используют такие типы фундаментов:

• свайный либо столбчатый;
• ленточный;
• монолитный или плитный.

Каждый из них имеет свои отличительные особенности и преимущества. Выбирая подходящий, стоит познакомиться с характеристиками каждого.

Ленточный

Фундамент ленточного типа формируется непосредственно в земле – по контуру возводимого гаража и внешне напоминающая ленту. Получил широкое распространение из-за простоты выполнения монтажных работ и продолжительного периода эксплуатации.

Особенности ленточного основания:

• Позволяет организовать подвальное помещение непосредственно под гаражом. В качестве стен у погреба используется само основание.
• Способно сохранить целостность при значительных температурных колебаниях.
• Может заливаться под гаражами, возводимыми из различных строительных материалов.

Ленточное основание получило наибольшее распространениеИсточник blogspot.com

В зависимости от материалов, используемых при заливке, фундамент бывает бутовым, бетонным, бутобетонным. Первый самый дешёвый. Для его изготовления используется бросовый материал, что существенно снижает затраты на производство.

Для формирования бутобетонного фундамента используется смесь, состоящая из щебня, бута и гравия. Это несколько снижает затраты на заливку основания.

Бетонный фундамент заливается с использованием соответствующего раствора. Для обеспечения достаточных прочностных характеристик в состав рабочего раствор вводятся специальные добавки. Они повышают прочностные характеристики готовой конструкции.

Монолитный

По своему исполнению монолитный фундамент – сплошная плита, выступающая в качестве основания и служащая полом для возводимого гаража. Выбор в пользу монолитной плиты делается при эксплуатации строения в сложных условиях:

• на участке с болотистой почвой;
• при близком расположении грунтовых вод;
• в случае пучения почвы.

Монолитная плита – самый дорогостоящий вариантИсточник fundamentt.ru

Сформированная специалистами основа обладает высокими прочностными характеристиками и способна выдержать значительную эксплуатационную нагрузку. Однако из необходимости значительных финансовых затрат на формирование, монолитный фундамент находит ограниченное применение. Для обеспечения достаточной эффективность основы предварительно выполняется технический расчёт будущей конструкции.

Столбчатый

Фундамент формируется путём заглубления в землю асбестоцементных или металлических столбов, воспринимающих нагрузку в процессе эксплуатации. Для возведения основания требуется немного времени и минимальные физические усилия при наличии специализированного оборудования и инструмента.

В качестве опор используются различные элементы: сваи, асбестовые трубы, заполненные бетоном, дерево и другие. Это оптимальный вариант для участков, где грунтовые воды находятся близко к основанию. Монтаж столбчатого фундамента может производиться на глубину 3,5 м и более.

Для изготовления столбчатого основания используются разные материалы, включая металлИсточник nasha-besedka.ru

Особенности заливки столбчатого фундамента под дом

Отличительной особенностью столбчатого фундамента является то, что фундамент состоит не из монолитной ленты, а из столбов, которые связываются монолитной лентой.

В связи с этим после разметки бурятся столбы с помощью автобура либо ручного бура, столбы армируются арматурой диаметром 10-12мм, с выпуском арматуры на 15-20 см выше уровня столба.

После заливки столбов сооружается опалубка для ростверка, соединяющая все столбы, создается арматурный каркас и заливается в опалубку бетон.

Следует напомнить, что столбчатый фундамент сооружается для легких строений и в «хорошем» грунте.

Что такое глубина заложения фундамента

Перед началом планирования дома, вы должны решить, в каком месту участка хотите поставить дом. Если геологические исследования уже есть, учитывайте их результаты: чтобы меньше было проблем с фундаментом, имел он минимальную стоимость, желательно выбрать самый «сухой» участок: там, где грунтовые воды находятся как можно ниже.

Первым делом вы должны определиться с местом для дома на участке

Далее в выбранном месте проводят геологические исследования почвы. Для этого бурят шурфы на глубину от 10 до 40 метров: зависит от строения пластов и планируемой массы здания. Скважин делают как минимум, пять: в тех, точках, где планируются углы и посередине.

Средняя стоимость такого исследования — порядка 1000 $. Если стройка планируется масштабная, сумма не сильно отразится на бюджете (средняя стоимость дома 80-100 тыс. долларов), а уберечь может от многих проблем. Так что в этом случае заказывайте исследование у профессионалов. Если же поставить хотите небольшую постройку — небольшой дом, дачу, баню, беседку или площадку с мангалом, то вполне можно сделать исследования самостоятельно.