Глубина заложения плитного и мелкозаглубленного фундамента

Плита

Плитный фундамент можно монтировать на любом виде грунта

Как и лента, монолитная плита может быть заглубленной или нет. В первом случае плита заливается в котлован и имеет высокие ребра. Основным недостатком такого устройства является его высокая стоимость. Но это единственный вид фундамента, который не имеет ограничений по типу грунта.

Как рассчитать глубину заложения, и какая должна быть плита? Пучинистость почвы не влияет на состояние строения на такой основе, поэтому это расстояние определяется исходя из эксплуатационных требований к зданию. Подробнее о возведении фундамента смотрите в этом видео:

https://youtube.com/watch?v=FtVpj_wKgVI

В сводной таблице отражены виды фундаментов, типы почв и масса строения

Конструкция монолитного фундамента

После всех достоинств, конечно, необходимо рассказать какие конструктивные элементы должен иметь такой тип основания.

Первое, это специальная песчаная подушка, в состав которой обязательно должен входить песок. Этот элемент нивелирует все почвенные колебания, так как песок отлично пропускает воду, и не задерживает ее в себе.

Глубина такой подушки колеблется от 10 до 30 сантиметров, и зависит от такого показателя как пучинистость. Чем она больше, тем толще подушка.

Следующий элемент, это гидроизоляция. В ее качестве лучше всего использовать традиционный рубероид. А ту часть фундамента, которая выходит из почвы, лучше всего обрабатывать специальной битумной мастикой. Сюда также можно отнести и теплоизоляцию. Бетон известен таким плохим свойством. Он быстро вбирает холод, поэтому чтобы его прогреть необходимо много времени. Но и он сохраняет тепло на протяжении долгого времени.

Поэтому без слоя теплоизоляции не обойтись. В качестве теплоизоляционного материала лучше использовать современные утеплители.

Теперь можно перейти к двум главным элементам это бетону и армировке. Для того чтобы сделать бетон в домашних условиях понадобится много времени, тем более если глубина заложения будет превышать отметку в 20 сантиметров. Поэтому, чтобы заливка прошла быстро, лучше заказывать промышленный бетон. Насчет армировки, то ее можно сделать в домашних условиях.

Она обязательно должна быть двухуровневой, а о том, как правильно выполнить вязку арматуры, рассказано в других публикациях. Благодаря качественному бетону, и профессиональной армировки, такой фундамент простоит долго, и можно рассчитывать на его долговечность.

Схема теплоизоляции плитного фундамента

Последний элемент данного основания, о котором необходимо помнить это дренажная система. Без нее не обойтись в тех местах, где много осадков и подземных вод. Бывает два способа создания дренажной системы. Первый состоит в том, что трубы закладываются непосредственно в песчаную подушку, перед заливкой бетона.

В таком случае они выводятся в специальный колодец, который должен быть выкопан заранее. Если это не было сразу запланировано, и плита уже готова, тогда придется укладывать такую систему по всему периметру фундамента.

Опять-таки необходимо будет выделить место, куда будет выводиться вода.

Ну, в принципе и все важные элементы такого основания.

Говоря о фундаменте, который будет выполнен в виде монолитной плиты, необходимо понимать, что он бывает двух видов, сделанный из промышленных плит, и из монолитной железобетонной плиты, изготовленной непосредственно на участке. Это качественное и надежное основание, но подвалом такой дом не оборудуется. Нужно понимать, что дома, которые оборудованы подвалом имеют другие конструкции фундамента, свайные ленточные и столбчатые.

Факторы, влияющие на глубину заложения основания

Независимо от того, какой тип основания вы будете использовать, нижняя отметка подошвы конструкции определяется по своду правил с учётом следующих факторов

Независимо от того, какой тип основания вы будете использовать (мелкозаглублённый или незаглублённый, ленточный или плитный, из ФБС или монолитный), нижняя отметка подошвы конструкции определяется по СП с учётом следующих факторов:

Тип грунтов, их особенности и характеристики. Полную информацию о составе почвы на участке строительства можно получить после проведения геологических изысканий. Своими руками выполнить эти мероприятия не получится, придётся обращаться к специалистам.
Также на расчет глубины основания влияет отметка, на которой проходят грунтовые воды. Эти данные вы также получите после проведения гидрогеологических исследований местности.
Согласно СП должны учитываться и средние температуры в регионе

Это особенно важно, если будет использоваться мелкозаглублённый или незаглублённый фундамент, ведь на конструкции могут воздействовать силы пучения в зимний период.
Наличие отапливаемого подвала.
Средняя глубина промерзания породы в регионе.

Тип грунтов, УГВ и силы пучения

Если вы своими руками делаете мелкозаглублённый или заглублённый фундамент под дом, то вам стоит придерживаться некоторых рекомендаций

Если вы своими руками делаете мелкозаглублённый или заглублённый фундамент под дом из газобетона, кирпича, стеновых блоков и других материалов, то вам стоит придерживаться следующих рекомендаций из СП:

1. При строительстве на скальных и крупнообломочных породах, а также на гравелистых, крупно и средне фракционных песках расстояние от верха земли до грунтовых вод в зимний сезон значения не имеет. В этом случае можно применить любой тип основания, независимо от того, какую глубину промерзания почвы покажет расчет. Согласно СП на таких почвах можно использовать фундаменты мелкого заложения и незаглублённые основания.
2. При возведении фундаментов из ФБС и железобетона на породе из мелких и пылеватых песков, а также твёрдых супесей выбор типа основания:

• не зависит от глубины промерзания по расчету, если грунтовые воды находятся не менее чем на 2 м ниже расчётной отметки промерзания;
• фундамент должен быть не выше точки промерзания по расчету, если УГВ находится выше отметки промерзания не более чем на 2 м. В этих условиях супеси могут иметь любую консистенцию.

1. На супесях пластичной и текучей консистенции при любом УГВ мелкозаглублённый фундамент и незаглублённое основание должно быть не выше точки промерзания породы по расчету.
2. На твёрдых суглинках и глинах можно использовать мелкозаглублённый плитный или ленточный фундамент при условии, что УГВ находится не менее чем на 2 м ниже точки промерзания.
3. На мягкопластичных суглинках и глинах при условии, что УГВ приближается к отметке промерзания не ближе чем на 2 м можно использовать любой тип мелкозаглублённого основания (классификация фундаментов мелкого заложения приведена выше) под дома из газобетона, бревна и бруса. Однако в этом случае согласно СП для домов из газобетона и других лёгких материалов и блоков должны применяться мероприятия по защите основания от насыщения поверхностными водами.
4. Если плитный или ленточный фундамент из ФБС или монолита возводится своими руками на текучих и текучепластичных суглинках и глинах при любом УГВ по расчету глубина заложения должны быть не выше точки промерзания.
5. В условиях, когда плитный или ленточный фундамент из железобетона или ФБС строится на суглинках и глинах с УГВ выше точки промерзания не более чем на 2 м, отметка заложения подошвы фундаментных конструкций по расчету делается не выше отметки промерзания.

Инженерно-геологические факторы

При расчете глубины фундаментного заложения первоначальным и главным фактором являются инженерно-геологические условия, которые помогут сделать первый шаг к возведению крепкой и качественной постройки

Важно учесть прочность и надежность грунта, как глубоко он находится и какие прослойки есть на возводимой территории, а также учесть оценку сжимаемости этого типа почвы

Самым надежным считается скалистый, за ним идет тяжелая глина, легкая глина, песчаный грунт, но он имеет свойство проседать.

Разнообразие и количество пластов помогают сделать правильный расчет, их представляют обычно в трех распространенных вариантах:

1. Когда под верхним слоем земли находится большой, надежный слой почвы или же есть тонкие наслоения из подобных прочных слоев. В таком случае глубина заложения может быть минимальной, но нужно учесть и регион, как сильно слой промерзнет.
2. Второй тип может предполагать сверху слой ненадежный, а снизу слои прочных пород, поэтому от размера ненадежного пласта будет зависеть вид выбираемого основания:
   • когда толщина ненадежного слоя средняя, можно использовать тип строительства заглубленного ленточного основания с подушкой;
   • следующим вариантом можно применить слабый слой в виде несущего, но при этом подушку надо сделать более широкой или же использовать сваи;
   • при строительстве тяжелых зданий оптимально применить технологию уплотнения, закрепления грунта, и сделать плотные, большие подушки основания.
3. Третий вариант предполагает залегание сверху прочных слоев, а снизу ненадежных, но на некоторой глубине еще несколько смесей или слоев из прочного грунта. Тогда лучше применять технологию заливки фундамента в виде свай, которые будут прорезать толщу надежного и ненадежного слоя или проводить работы по его закреплению.

Классификация по конструкции

Глубина заложения фундамента во многом зависит от особенностей его типа. Выделяют мелкозаглубленный фундамент плитного (сплошного), столбчатого (отдельно стоящего), массивного и ленточного типов.

Столбчатые мелкозаглубленные основания обычно представляют собой бетонные или кирпичные столбы с верховой обвязкой в случае, если сверху будет расположена стена. Цель устройства фундаментов этого типа заключается в сохранении целостности строения при возможной деформации пучинистого грунта.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент для дома из газобетона станет отличным решением, но важно правильно выбрать тип опорной конструкции

• Сборный. Обычно его монтируют на бетонной подушке, которая определяет глубину заложения фундамента.
• Монолитный. Этот тип основания заливается как единое целое и требует дополнительного армирования. Например, для деревянного дома потребуется проложить сразу два арматурных пояса, один по верхней плоскости, а второй ― по нижней.
• Сборно-монолитный. Выполняется из специальных стеновых блоков, поверх которых заливается монолитный пояс. В этом случае высота основания совпадает с уровнем строительной площадки.

Возможно устройство прерывистого ленточного фундамента под дом из пентобетона, что во многом снижает затраты на возведение объекта, и в этом достоинства сборно-монолитных конструкций. При его укладке бетонные подушки устанавливаются через определенные промежутки, сокращая расходы примерно на 15 %. В малоэтажном строительстве на пучинистой почве именно ленточные основания применяются чаще всего, особенно при возведении деревянного строения или дома из газобетона. Недостатком таких структур можно назвать лишь то, что они не подходят для сооружения кирпичных зданий.

Плитные основы домов. Пожалуй, этот вариант можно назвать наиболее надежным и подходящим даже для самой слабой глинистой почвы. По сути ― это монолитная плита из железобетона, равная по размерам площади будущего здания. При малоэтажном строительстве ее толщина составляет около 30 см. Благодаря тому, что плита имеет большую площадь и цельную поверхность, давление, оказываемое конструкцией на землю, значительно снижается. Соответственно, глубина его монтажа может быть небольшой, а применение возможно даже на водонасыщенной или слабонесущей поверхности.

Классификация фундаментов в соответствии со стройматериалами, из которых они изготавливаются:

• Бетонные.
• Железобетонные.
• Бутобетонные.
• А также на основе различных каменных материалов.

Бут ― материал достаточно высокой прочности (природный), представляющий собой куски гранита или известняка. Используется для приготовления бутобетона, где выступает наполнителем основной смеси, повышая общую прочность.

Расчет стоимости

Расчет затрат на работы и расходов на необходимые материалы для непрофессионального строителя покажется непростым и весьма запутанным делом. Главной проблемой в этом случае является то, что основание для каждого дома индивидуально.

Даже в том случае, когда для ее расчета используются самые надежные и проверенные технологии, при монтаже может выявиться множество различных факторов, которые нужно будет исключать, изменять или же подстраиваться под них. По этой причине часто получается так, что практически половина запланированных на возведение дома средств расходуется именно в начале строительства.

Существует 3 фактора, оказывающих влияние на стоимость устройства мелкозаглубленного основания:

• качество участка;
• тип конструкции;
• предполагаемая в дальнейшем нагрузка.

Каждый из них может значительно изменить общую сумму, часто в большую сторону.

Проще всего учесть предполагаемую нагрузку строения исходя из используемых материалов. Расчет этого параметра обычно проводит архитектор еще на стадии создания проекта будущего дома. Чем легче вес основного строительного материала для стен и кровли, тем менее сложным и затратным будет устройство фундамента дома.

Тип конструкции и ее размер тоже играют не последнюю роль. Учитывается заглубление опоры, устройство цоколя, заливка бетона с установлением опалубки и армирования или укладка специальных блоков (плит). Также в этот список нужно включить и обязательные земельные работы, стоимость которых обычно устанавливается за 1 куб. м.

Чтобы определить стоимость опалубки для заливной конструкции необходимо вычислить площадь ее стен. Для этого общая длина подземного сооружения умножается на его высоту, а далее еще на 2. Все расчеты в данном случае производятся в метрах. Для опалубки обычно берут доски толщиной около 50 мм (0,05 м). Если полученную площадь умножить на 0,05 ― получится необходимое количество кубометров.

Типы и характеристики земли

Из разнообразия земляного покрова выделим основные с противоположными характеристиками:

• Суглинок — на 60-70% состоит из глиняных пластов с примесями влажного песка. Данный вид покрова обладает малой пластичностью.
• Супесь — рыхлая земля, состоящая, из песчаных частиц с небольшой концентрацией (5-15%) глинистых частиц. Вероятно, самый часто встречающийся вариант в Московской области.
• Торф, насыпные пласты — располагаются в местах бывших руслах рек и водоемов. На данных видах покрова, строительство колодцев, их углубление, последующая эксплуатация — проблематична, происходит это из-за пластичности провоцирующей деформацию колец, труб водопровода из гидросооружения.
• Насыщенная глина — как и предыдущий тип, глину характеризует пластичность, способность аккумулировать влагу и воду. Вода, замерзающая в почве вызывает пучение, оказывая давление на ЖБИ кольца и трубы подачи воды, если они установлены выше уровня промерзания земли.
• Галечный, крупнозернистые грунты — для обустройства колодца, идеальное основание. Этот вид покрова надежно зафиксирует положение шахты и оборудования подведенного от нее. Такие породы в Москве, Подмосковье и территории Московской области встречается не более чем в 10% участков, а глубина залежей воды, в большинстве случаев, глубже среднестатистических.

Существует несколько методов определения вида земли. Один из легких, который можно выполнить прямо сейчас – выройте четыре ямы по периметру участка глубиной по 50-60 сантиметров и сравните с таблицей на картинке. Почему именно по периметру и нужно четыре ямы? Участок может состоять из различных типов почв, не исключен вариант — на разных концах территории у вас будут разные типы земли.

РАСЧЕТ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ

Расчет глубины заложения фундамента можно выполнить используя различные программы или просто скачать файл: РАСЧЕТ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТА:

СКАЧАТЬ ФАЙЛ НА ЯНДЕКС.ДИСК

СКАЧАТЬ ФАЙЛ НА GOOGLE.ДИСК

Согласно СП 22.13330.2011:

5.5.2 Нормативную глубину сезонного промерзания грунта d_fn , м, принимают равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

5.5.3 Нормативную глубину сезонного промерзания грунта d_fn , м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле

 , (5.3)

где M_t— безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за год в данном районе, принимаемых по СНиП 23-01, а при отсутствии в нем данных для конкретного пункта или района строительства — по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства;

d — величина, принимаемая равной для суглинков и глин 0,23 м; супесей, песков мелких и пылеватых — 0,28 м; песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,30 м; крупнообломочных грунтов — 0,34 м.

Значение d для грунтов неоднородного сложения определяют как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.

Нормативная глубина промерзания грунта в районах, где  d_fn > 2,5 м, а также в горных районах (где резко изменяются рельеф местности, инженерно-геологические и климатические условия), должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330.

5.5.4 Расчетную глубину сезонного промерзания грунта d_f, м, определяют по формуле

d_f = k_hd_fn,      (5.4)

где d_fn — нормативная глубина промерзания, м, определяемая по 5.5.2-5.5.3;

k_h — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений — по таблице 5.2; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений  k_h = 1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.

Примечания

1. В районах с отрицательной среднегодовой температурой расчетная глубина промерзания грунта для неотапливаемых сооружений должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330. Расчетная глубина промерзания должна определяться теплотехническим расчетом и в случае применения постоянной теплозащиты основания, а также если тепловой режим проектируемого сооружения может существенно влиять на температуру грунтов (холодильники, котельные и т.п.).
2. Для зданий с нерегулярным отоплением при определении k_hза расчетную температуру воздуха принимают ее среднесуточное значение с учетом длительности отапливаемого и неотапливаемого периодов в течение суток.

Таблица 5.2

5.5.5 Глубина заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания должна назначаться:

для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 5.3;

для внутренних фундаментов — независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.

Почему здания с подвалом «всплывают»?

Есть и еще одна причина, по которой легкое каркасное деревянное здание лучше строить на мелкозаглубленном фундаменте без подвала. Дом с подвалом, если он не отапливается, может испытывать большие нагрузки пучения, которые действуют на стены подвала, выполненные из кирпича или бетона. Исключить эти нагрузки полностью достаточно трудно, так как стены подвала находятся в слое водонасышенного грунта, который промерзает. Эти нагрузки выдавливают весь дом из грунта. Легкий дом, если он специально не пригружен снизу тяжелым бетоном, начинает “всплывать”. Мелкозаглубленный плитный фундамент из бетона или железобетона этот эффект полностью снимает. Отвод воды от плитного фундамента может снять эффект пучения, но затраты на водоотвод довольно большие.

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.

Мелкозаглубленный фундамент

Когда плитное сооружение не подходит для строительства здания из-за дороговизны, рассматривают упрощенный вариант. Речь о менее глубокой основе постройки – мелкозаглубленной. По определению это не очень высокая железобетонная полоса (от 50 см) на дренажной подушке из гравия и песка (каждый слой по 10 см). Большая часть или вся конструкция располагается ниже уровня земли. Главные характеристики:

• размеры определяются параметрами возводимого объекта;
• назначение ленточной основы: строительство заборов, домов;
• ширина не может превосходить глубину;
• прочность повышается благодаря металлическому каркасу армирующих элементов внутри бетона;
• чаще всего строится для невысоких домов.

Цементное сооружение подвержено воздействию влаги, поэтому следует защищать его от прямого контакта с водой посредством изоляционного материала. Эта же причина способствует ограничению области применения – рекомендуется строить монолитную ленту из бетона там, где земля относительно стабильна. Параметры меняются в зависимости от степени пучения:

Нельзя выбирать рассматриваемую разновидность основы для будущего дома, если почва насыпная, рыхлая. Она в большей мере будет способствовать разрушению строения

Причем важно проследить за качеством земли. Запрещено зарывать фундамент в землю, содержащую химикаты в избыточном количестве

Отмечается негативнее влияние на постройку. (Читайте статью на тему «Бурение фундамента — особенности, плюсы и минусы, этапы работы»)

Чем меньше деревьев рядом, тем лучше, т.к. корни притягивают к себе влагу, из-за чего повышается интенсивность пучения. Средняя высота подъема земли в таких условиях – 40 мм на участках вокруг растительности. Специалисты предлагают возводить основу дома не ближе расстояния, равного высоте дерева. (Читайте статью на тему «Фундамент под баню своими руками: виды, строительство»)