Расчет глубины заложения фундамента: как правильно рассчитать

Важные параметры для определения размеров основания

Отапливаемая система для подвального помещения. Если здесь планируется делать теплое пространство, то глубина ямы должна составлять на 30 % выше. Это позволит сократить теплопотерю в холодное время года.

Средняя глубина промерзания почвенного покрова.

Характерные свойства почвы. Здесь наблюдают за движением талых вод после холодной зимы. Для правильного определения коэффициента влажности, рекомендуется воспользоваться специальной картой, которая показывает среднюю величину влаги в определенном регионе.

Имеет нехорошую способность вспучиваться и выталкивать фундамент (при замерзании). Это критично, при высоком уровне почвенных вод. Поэтому глубина закладки ленты должна быть ниже пролегающего уровня вод. Тоже относится к суглинистым почвам (где % содержания глины составляет от 10 до 30). Здесь, более надёжным, станет вариант свайно-ленточного.

Лучше чем глинистый. Через крупно и среднезернистый, вода просачивается даже при высоком уровне залегания. Однако, если песок мелкозернистый или вообще пылевидный, то вода в нём всё-таки задерживается. В таком случае глубина закладки возрастает до отметки промерзания. Надо знать, постройка на песчаном грунте приводит к более глубокой усадке. А потому, высокий цоколь, вполне уместен. Тоже относится к глинисто-песчаным почвам, содержащим lt; 10% глины.

Хрящевой

Состоит из гравия, крупных камней, хряща. Здесь важно учесть нагрузку на фундамент и глубину почвенных вод, а вот уровень промерзания, не важен.

Скальный

Такой грунт, идеален в плане надёжности от пучения и усадки. Достаточно снять неглубокий слой почвы. Если нет возможности заглубления, ленточный фундамент можно обустроить прямо на поверхности.

• Воды залегают более чем на два метра ниже отметки Уровня Промерзания (в дальнейшем УП) — фундамент выкапывают от 0,5 метров и ниже.
• Почвенные воды менее двух метров и ниже УП. В этом случае, от дна фундамента до уровня промерзания засыпают и хорошо утрамбовывают песчаную подушку, а заглубление фундамента копают глубиной от 0,5 метров и более.
• Но если почвенные воды близки к УП, то заложение фундамента проводят ниже УП на 0,1 метра и более.
• Когда на участке, почвенные воды подходят высоко, то фундамент надо копать ниже УП грунта.*
• *исключение: если строится на песчаных почвах и помещение регулярно отапливается в холодной время.

Глубина закладки ленты назначается без учёта показателя глубины промерзания, в том случае, когда фундамент копается на не пучинистой почве.

Другая возможность не привязываться к отметке промерзания в расчёте глубины закладки — выполнение «особых теплотехнических мероприятий», исключающих промерзание. К ним относят: вертикальное утепление фундамента и утепление грунта*.

При расчете глубины заложения формула меняется в зависимости от плотности грунта. Проектировщикам известно, что встречается каменистая, песчаная, глиняная поверхность. Порой она однородна либо смешанная. Строителям приходится работать на супеси, щебне, суглинке.

Чтобы максимально обезопасить конструкцию, рекомендуется уточнять данные по залеганию твердой почвы. В отдельных случаях показатель составляет 2.5 метра, средний параметр 0.8 метров.

Расчет глубины фундамента невозможен без определения уровня воды. Рассматривая ленточный либо столбчатый фундамент, он в любом случае страдает от осадков. Также учитывается сложность прокладки коммуникаций. Строители пытаются решить проблему в отдельных зонах путём установки дополнительной подошвы. Под землей вода залегает на различном углублении, поскольку существует классификация вод:

• грунтовые;
• артезианские;
• почвенные;
• минеральные.

Строителей в большой степени интересуют почвенные и грунтовые воды. Они находятся на глубине 3-5 метров. В следствии выпадения осадков, жидкость может смещаться, подыматься на поверхность либо опускаться. Основная сила — гравитационное воздействие. На среднюю отметку грунтовых вод влияет количество выпавшего снега. После зимнего периода активно происходит процесс таяния. Помимо возможного разрушения фундаментов, наблюдаются загрязнения жидкости.

Межпластовые воды также оказывают воздействие на фундамент, поскольку заключены в водоупорных слоях земли. Данный показатель является постоянным, водоносный горизонт не изменяется в зависимости от сезона. Межпластовые воды находятся под давлением, могут быть статичными либо циркулирующими.

Чтобы узнать точный показатель, используется бур диаметр от 6 дюймов. Порой требуется сделать скважину с углублением более 3 метров. Ситуация упрощается, если поблизости находится колодец. В таком случае достаточно просто опустить канат либо ленту.

1. Конструкция будущего здания, а также строительные материалы, которые будут использоваться при возведении сооружения.
2. Масса всех строительных конструкций, с учетом веса несущих стен, перекрытий и крыши.
3. Внешних климатических факторов, таких как длительность и снежность зимы, налипание мокрого снега, продолжительность ливней.
4. Типа и устройства грунта.

Четких нормативов, где есть все необходимые формулы для расчета максимально допустимых размеров дома, не существует. Есть эмпирические расчеты, по которым затем и строится ленточный фундамент, а габаритные размеры сооружения предоставит архитектурная служба.

От типа грунта зависит не только глубина устройства основания, но и ширина несущей подошвы. Так как существует фактор пучения почвы в зимний период, а это свойство грунта может привести к непоправимым разрушениям фундамента и дома.

Определить тип грунта можно не только с помощью специалистов, но и кустарными способами. Для этого достаточно взять землю и смочить ее водой, а затем согнуть в кольцо. Глина сохранит свою структуру. Суглинок рассыпается на несколько частей, а песчаный грунт сразу рассыплется в порошок. Так можно определить структуру почвы. Песчаный грунт с фракцией 1,5 мм отлично выдерживает большие нагрузки, он оптимален для возведения ленточных фундаментов и не содержит много влаги.

Можно и не делать анализ состава почвы самостоятельно. Достаточно обратиться в геодезическую службу. Она даст полную карту состава почвы с учетом даже глубины промерзания почвы, а этот параметр для выбора глубины залегания подошвы будет считаться ключевым.

Как только будут четко определен состав почвы и глубина залегания грунтовых вод, можно приступать к расчету размеров основания. Если постройка достаточно массивная, высокая и имеет несколько этажей, тогда глубина погружения основания должна быть большой, вплоть до границы промерзания почвы.

Застройщики, которые имеют финансовые возможности, стараются фундамент углубить еще ниже, обеспечивая таким образом фундаменту большую прочность и надежность. Высота над нулевым уровнем должна составлять до 30 см, иногда – больше, для обустройства цоколя и отмостки.

Итак, минимальная глубина ленточного основания для массивных зданий должна быть ГПГ 60 см. ГПГ – глубина промерзания почвы. Это табличное значение, отличается для каждого региона и состава почвы. Для легких построек достаточно обустроить фундамент на глубине границы промерзания или ниже до 50 см. В таких случаях считается, что за счет массы сооружения и ленты самого основания почва будет равномерно растекаться под подошвой, и вспучивание грунта должно быть минимальным.

Стандартная толщина полосы составляет 40 см, ее можно увеличивать по мере необходимости, но она не должна быть меньше толщины несущих стен здания.

Рассмотрение столбчатого, ленточного фундамента

Чтобы узнать, как рассчитать глубину заложения фундамента, необходимо рассмотреть основные элементы конструкций:

• нижняя укладка;
• опоры;
• плита фундамента;
• песчаная засыпка.

Чтобы сделать расчет глубины ленточного фундамента, учитываются геологические аспекты, рекомендуется составить план действий:

1. проанализировать почву;
2. выяснить особенности ландшафта;
3. очистить строительную площадку;
4. прикинуть массу конструкции;
5. определить основные точки нагрузки.

В форме просчета глубины фундамента указана необходимость выяснения промерзание почвы. Чтобы сложилась полная картина, рекомендуется также изучить характер грунта на малом и среднем углублении.

Нормативная документация

В ГОСТе 25100 прописано, как рассчитать глубину фундамента для дома, поэтому рекомендуется вникнуть в основные правила. Касательно промерзания грунта считаются средние параметры. Для определения показателя берутся ежегодные данные по области, без статистики не обойтись. При взятии пробы обращается внимание на температуру, уровень наклона (перепада) земли.

Чтобы было понятнее, рекомендуется всё рассмотреть на примере. Первым делом берется средняя температура в районе, учитывается содержание в земле супеси, песков. К примеру, выходит показатель 0.23 %. Также учитывается крупность почвы (в среднем показательную 0.3). Коэффициент промерзания стартует от 1.5 до 2.5 метров. Таким образом, при перемножении показателей получается значение 0.6 метров.

Расчет площади подошвы фундамента

Площадь подошвы отвечает за равномерное распределение массы всего сооружения вместе с основанием на грунт. Поэтому далеко не всегда она будет отвечать ширине ленты, в большинстве случаев она больше. Более того, подошва также отвечает за такие функции:

1. Равномерное распределение массы здания.
2. Препятствует локальному пучению грунта из-за сейсмических толчков или воздействия глубинных грунтовых пластов.
3. Укрепляет своей массой слабые почвы и прижимает их к прочным грунтам.
4. Обеспечивает равномерность устройства самого здания по горизонтальной плоскости.

S = k(n)*F/k(c)*R

• k(n) – коэффициент надежности, принимается за 1,2. Этот коэффициент означает, что уже изначально площадь подошвы будет больше расчетной на 20%;
• F – Расчетная нагрузка на основание. Она состоит из: массы здания, нагрузок от грунта, массы фундамента;
• k(c) – коэффициент условий работы, принимающий значение от 1 для глины и сооружений жесткой конструкции, имеющей каменные стены, до 1,4 для крупного песка и не жестких конструкций;
• R – расчетное сопротивление грунта (это табличные данные). Найти их можно в справочниках для всех типов грунтов.

Фактически все параметры справочные, поэтому останется только рассчитать нагрузку от самого здания.

Подробнее о глубине промерзания

Показатель сезонного промерзания рассчитывают по формуле — коэффициент теплового режима умножается на глубину промерзания. Чтобы пользователи не оплачивали дорогостоящие проектные работы, рекомендуется просто просмотреть статистические таблицы. В зависимости от температуры уже собраны данные касательно среднего показателя глубины промерзания.

Информация представлена отдельно по грунту с подвальным и без подвального помещения. Пользователь, со своей стороны, должен учитывать ограничения по фундаменту. Если рассматривать конструкции длиною более 5 метров, вводится погрешность. В некоторых случаях здание примыкает к другому фундаменту, тогда формула меняется.

Просчёт помещения с подвалом считается более трудоемким. При оценке средней температуры рекомендуется округлять ее в меньшую сторону. По ГОСТу есть правила расчета параметра промерзания в районах, где средняя температура является отрицательной. В формуле вводится дополнительная постоянная — коэффициент теплозащиты.

Расчет нагрузки от здания

Этот параметр рассчитывается методом суммирования всех нагрузок, которые создает здание на основание:

1. Массы несущих стен и перекрытий (тут рассчитывается необходимое для возведения количество строительных материалов и их суммарный вес).
2. Массы крыши с покрытием.
3. Массы снегового шара, который может закрепиться на крыше и давить своей массой передавая нагрузку на несущие стены и основание.
4. Вес всей мебели, техники и проложенных коммуникаций (этот показатель незначительный, им часто пренебрегают или задают коэффициент 1,1).
5. Вес самого фундамента. Вот тут уже возникает трудность в расчетах, ведь площадь подошвы также влияет на массу основания. Поэтому принимается ширина полосы 40 см, зная по проекту длину здания, плотность бетона (2400), все это умножается и получается вес фундамента.

Расчетная высота фундамента

Высота такого основания должна быть достаточно большой, чтобы выдерживать горизонтальные грунтовые подвижки и воздействие грунтовых вод. Высоту ленточного фундамента, зная глубину промерзания грунта, также не составит труда посчитать. Но при начале строительства фундамента, высота будет совсем иной, и вот почему. Она состоит из следующих слоев:

1. Сначала нужно делать на дне траншеи песчано-гравийную подушку, на которой будет лежать сам фундамент. Толщина слоя варьируется в пределах 25 − 40 см (в зависимости от типа грунта), а это уже дополнительная высота конструкции.
2. Глубина промерзания почвы (справочные данные).
3. Также нужно делать цоколь в пределах до 30 см, иногда больше, что зависит от типа грунта и дизайнерских решений.

Теперь, когда есть все необходимые параметры будущего ленточного фундамента, посчитать необходимое количество арматуры и бетонного раствора для его обустройства несложно. Если провести заливку строго по технологии, тогда основание прослужит максимально возможный срок.

---