какие факторы влияют на глубину заложения фундаментов

Какие факторы влияют на глубину заложения фундамента?

Когда приступают к строительству своего первого дома, всегда приходится искать ответы на множество вопросов, если дело не поручено специалисту. Справиться со всеми работами, когда постройка имеет несложную конструкцию, под силу любому, но только при максимально серьезном отношении к делу.

Первое, что начинает интересовать строителя-любителя при возведении дома, – это какой является оптимальная глубина фундамента. Однозначного ответа на такой вопрос дать нельзя, так как какой будет глубина фундамента, зависит от многих факторов, к которым относятся:

Все это влияет на расчеты при определении глубины заложения фундамента. Когда нет полной уверенности в том, что удастся безошибочно самостоятельно провести все вычисления, надо непременно обратиться к профессионалам. В противном случае очень велика вероятность возникновения серьезных проблем с основанием в процессе эксплуатации. Только выяснив, какой глубины должен быть фундамент под дом, можно переходить к строительству.

Грунт и глубина

От свойств грунта, на котором возводится постройка, зависит и глубина заложения фундамента. Для того чтобы определить ее правильно, требуется точно знать тип почвы.

Так, в том случае если строительство производится в районе со скальным грунтом, глубина основания под дом будет наименьшей. Возможен даже вариант без заглубления, при котором плита фундамента обустраивается просто на поверхности. Скальный грунт является самым устойчивым, и потому строительство на нем основания дома максимально упрощается. Тут основную роль играет верный расчет не столько глубины, сколько ширины фундамента.

Когда речь идет о подвижных и ненадежных типах грунта (вроде торфа), применять необходимо свайный фундамент, глубина залегания которого должна быть такой, чтобы достигать устойчивого слоя грунта. Для ее определения необходимо провести пробное бурение, которое и покажет, во сколько метров глубиной необходим фундамент. Чаще всего достаточно бывает глубины в два – четыре метра.

Довольно распространенными являются пучинистые почвы. Они подвергаются сезонному вспучиванию, и потому уровень максимального промерзания почвы определяет здесь необходимую глубину фундамента. Она должна быть непременно больше уровня промерзания, что поможет минимизировать проблемы из-за сезонного вспучивания грунта. Неверный выбор глубины фундамента в таких условиях может привести к разрушению постройки. При строительстве ленточного фундамента малая глубина заложения – не лучшее решение.

Когда грунт песчаный или суглинистый, а постройка не обладает значительным весом, без сомнения, можно применять мелкозаглубленный фундамент, глубина которого обычно не бывает более пятидесяти сантиметров. На таком грунте глубина траншеи под фундамент такова, что прокопать ее можно без привлечения специальной техники. Глубина ленточного фундамента в этом случае зависит в основном от веса дома.

Другие важные факторы

Грунтовые воды значительно определяют то, на какую глубину копать фундамент. Игнорировать расположение водоносного слоя при строительных работах недопустимо. Если строительство идет на скальном грунте, то проблем из-за грунтовых вод возникнуть не может, и на глубину закладки фундамента этот показатель не повлияет.

Когда строят на мелком песчаном грунте, и грунтовые воды находятся значительно ниже уровня промерзания, глубина фундамента под дом не будет зависеть от их расположения. В том же случае если водоносный слой достаточно близко, но ниже уровня промерзания, следует постараться оставить между ним и подошвой фундамента расстояние не менее пятидесяти сантиметров. Такая глубина закладки фундамента позволит избежать промокания основания.

В различных регионах грунт промерзает неодинаково, и это необходимо учитывать, решая, какой глубины должен быть фундамент. Для начала надо представить степень промерзания грунтов в том или ином районе, и для этого стоит воспользоваться специальной картой.

С целью более точного определения глубины заложения фундамента, будь он ленточный или монолитный, стоит произвести расчет при помощи онлайн калькулятора. В этом случае риск ошибки будет минимизирован. Для того же чтобы получить абсолютно точный ответ, необходимо обратиться к помощи профессионалов. Самостоятельный расчет глубины обустрйоства фундамента с применением специальных формул также дает хороший результат.

Если не планируется строительство мелкозаглубленного основания, важно помнить, что глубина фундамента для дома должна быть более уровня промерзания почвы. Иначе основание будет повреждено при сезонных подвижках грунта.

Вес строения

От того какой вес будет иметь дом, зависит глубина, на которую приедтся закладывать фундамент. В том случае если фундамент нужен для одноэтажного дома из пеноблоков, делать его очень мощным со значительной глубиной залегания нет необходимости.

При строительстве основания для двухэтажного дома из пеноблоков глубину фундамента придется сделать достаточно большей, так как такая постройка будет иметь значительный вес. Несмотря на это, стоит помнить, что глубина фундамента для строения из пеноблоков все же меньше, чем для такого же, но из более тяжелых материалов.

Правильно определенная глубина заложения фундамента позволяет создать надежное основание для своего загородного дома.

Источник

5.1. Глубина заложения фундаментов.

На выбор глубины заложения влияют следующие факторы:

— Климатические условия района строительства (глубина сезонного промерзания грунтов и способность их к пучению);

— Конструктивные особенности возводимых и рядом расположенных зданий (наличие подвалов, подземных коммуникаций, более глубоких фундаментов, вид несущих конструкций, условия опирания их на фундаменте и др.);

— Инженерно-геологические условия строительной площадки (характер напластований грунтов, прочностные и деформационные свойства грунтов, характер залегания отдельных слоев и др.);

— Гидрогеологические условия (уровень грунтовых вод, водопроницаемость грунтов, степень агрессивности к материалу фундаментов, особенности производства работ ниже уровня грунтовых вод и др.);

— Величина и характер действующих на фундамент нагрузок (возможность компоновки и размещения тела жесткого фундамента в грунте.);

— Существующий и проектируемый рельеф застраиваемой площади;

— Условия производства работ (обеспеченность строительных организаций машинами, механизмами, конструкциями, материалами, влияние различных воздействий от строительных машин и процессов на состояние грунта, возможность промерзания грунта ниже дна котлована, изменение его прочностных свойств и др.).

Рассмотрим особенности учета приведенных факторов при выборе глубины заложения фундамента:

а) Расчетная глубина сезонного промерзания грунта d_f определяется по СП “Основания и фундаменты” и по рис. 5.1 в зависимости от принятого решения по обратной засыпке пазух фундаментов, периода строительства или периода эксплуатации.

,

где нормативная глубина сезонного промерзания определяется для суглинков и глин по карте нормативных глубин промерзания (приложение 1), для песчаных грунтов глубина промерзания увеличивается, для супесей и пылеватых песков, с учетом прогнозируемого изменения положения уровня грунтовых вод;

В пучинистых грунтах глубина заложения фундаментов принимается ниже нормативной глубины промерзания из условий снижения влияния процессов морозного пучения на прочностные характеристики грунта.

б) Конструктивные особенности здания:

— влияние соседних фундаментов.

Фундаменты сооружения или его отсека должны устраиваться на одном уровне. Разность отметок заложения фундаментов рядом расположенных не должна превышать величины ∆h, определяемой из условий предельного сопротивления грунтов сдвигу (рис.5.2)

При устройстве фундаментов с разной глубиной заложения под одной стеной здания, перепад высот положения плит () и размеры плит а_i должны удовлетворять приведённому условию: .

Рис. 5.1 Схема к определению глубины сезонного промерзания грунта вокруг фундамента:

а) на период строительства;

б) на период эксплуатации;

— нормативная глубина сезонного промерзания суглинков и глин;

— нормативная глубина промерзания в природных условиях, определена разделе 2;

— нормативная глубина сезонного промерзания грунта обратной засыпки фундамента вокруг здания;

— глубина сезонного промерзания грунта в не отапливаемом техподполье или подвале определяется с учётом термосопротивления перекрытия, заделки проёмов в стенах и перекрытиях, а также времени охлаждения грунта через открытые проёмы при производстве работ и времени от начала холодного периода до окончания работ по возведению нулевого цикла здания.

, где— коэффициент влияния теплового режима, в не отапливаемых помещениях подвала определяется в зависимости от показателяR_у– условного расчётного термосопротивления перекрытия или стен подвала при заделанных проёмах:

;R– фактическая величина термосопротивления перекрытия или стен подвала (меньшая);t– продолжительность охлаждения подвала или подполья в долях от продолжительности зимнего периода.

Значение коэффициентов

— расчётная глубина промерзания грунта с учётом влияния температуры воздуха в помещениях подвала.

Значение коэффициентов

Рис. 5.2 Схема к определению допустимого перепада высот () при устройстве фундаментов с разной глубиной заложения (d_i)

Для случая перепада глубины заложения по длине ленточного фундамента;

б) Для случая перепада глубины заложения рядом расположенных фундаментов.

Рис. 5.3 Схема к определению глубины заложения фундаментов для зданий с подвалами

а) Ленточные фундаменты под стеной (планировка выполнена срезкой грунта)

б) Столбчатые фундаменты под железобетонными колоннами каркаса (планировка выполнена заблаговременной подсыпкой грунта)

Рис. 5.4 Определение глубины заложения из условий опирания ж/б колонн

а) Для колонн сплошного сечения ;

б) Для двухветвевых колонн

— Влияние заглубленных помещений.

При наличии заглубленных помещений глубина заложения фундаментов принимается (Рис. 5.3) ниже пола подвала .

При холодных подвалах при (Рис. 5.1) на период строительства должно предусматриваться утепление основания или увеличение глубины.

Для не отапливаемых зданий должна приниматься с учётом промерзания грунта на период строительства и эксплуатации(Рис. 5.1; 5.3).

— Влияние условий сопряжения надфундаментных конструкций с фундаментами.

Для обеспечения опирания железобетонных колонн на фундамент (ростверк) по условиям заделки (h_з) и продавливания дна стакана глубина заложения принимается (рис.5.3; 5.4)

Для обеспечения опирания металлических колонн на фундамент (рис.5.5) учитывается требуемая длина заделки анкерных болтов в теле фундамента , высота выступающей части болтов (Н_о) и высота базы колонны (h_б). Показатели анкерных болтов приведены в табл.5.1.

Длина выступающей части Н_о, мм

Усилие затяжки болтов:

— коэффициент трения стали по бетону;

— площадь сечения болта нетто;— сопротивление материала болта

При натяжении анкерных устройств на плиту базы металлической колонны, глубина заложения подошвы фундамента – ростверка может быть принята по условию (рис. 5.5):

При натяжении анкерных устройств на верхнюю часть базы колонны глубина заложения подошвы фундамента (ростверка) должна удовлетворять условиям (рис. 5.5):

Рис.5.5 Схема к определению глубины заложения фундамента под металлическую колонну.

1- Крепление ветви колонны через опорную плиту к фундаменту;

2- Крепление ветви колонны через базу к фундаменту.

в) При выборе глубины заложения фундаментов по инженерно-геологическим условиям рекомендуется (рис. 5.6):

— выбирать в качестве несущего слоя более прочный (см. раздел 2), что позволит применить фундаменты с меньшими размерами в плане;

— предусматривать заглубление фундамента в несущий слой грунта в зависимости от состояния границы перехода на 10- 50 см;

— фундаменты здания или его отсека должны устанавливаться на одном уровне, с опиранием на один слой грунта. При необходимости, из условия залегания достаточно сжимаемых грунтов с поверхности на крутопадающем более прочном подстилающем слое, возможно устройство фундаментов в разных уровнях в пределах одного здания для обеспечения примерно одинаковых осадок различных его частей. Кроме того, такое решение может применяться при необходимости устройства сильно заглубленных технологических помещений, под частью здания.

Допускаемая разность отметок фундаментов с различной глубиной заложения должна удовлетворить требованию (см. рис.5.6б).

Рис.5.6 Схемы к определению глубины заложения фундаментов из условий залегания грунтов в основании

а) – при малых уклонах поверхности подстилающего слоя

б) – при ощутимых уклонах поверхности ниже лежащего слоя z_i=const.

Из-за разности ширины конструкций фундаментов в месте перепада высот возможно нарушение структуры грунта и его частичное выпирание из под выше расположенного фундамента. Для предотвращения таких явлений необходимо разрабатывать специальные конструктивные мероприятия. А во время производства работ в связных грунтах необходимо обеспечить строго ступенчатую поверхность дна котлована под фундаментом (90 о ), в сыпучих грунтах угол откоса в зоне перепада глубины заложения принять , образующееся ослабление под фундаментной плитой заполнить щебнем или бетоном.

г) Фундаменты в котлованах для сохранения естественной структуры грунта при производстве работ, должны устраиваться с добором, вручную на глубину . Под фундаментом должна устраиваться подготовка, которая обеспечивает выравнивание грунта, производство работ по устройству фундаментов из монолитного бетона и дренирование грунтовых вод при обжатии водонасыщенного опорного слоя нагрузками от здания. При заложении фундаментов ниже уровня грунтовых вод необходимо обеспечить сохранение природной его структуры.

Применение водоотлива совместно с вибрационным воздействием строительных машин и механизмов может приводить к возникновению явлений суффозии, разрыхлению скелета грунта и уменьшение его прочности, а также разжижению песчаных грунтов, их оплыванию и полной потере на некоторое время несущей способности, которая после перекладки и уплотнения грунтов восстанавливается не в полной мере.

д) Влияние глубины заложения на устройство жёстких фундаментов требуемых размеров определяется в разделе 6. Глубина заложения при этом может быть изменена в сторону увеличения.

е) Глубина заложения подошвы фундамента, принимаемая к расчету, должна определяться с учетом принятых уклонов планировочной поверхности, требований по времени выполнения насыпи.

При планировке срезкой глубина заложения фундамента принимается от поверхности планировки (DL). Для зданий с подвалом шириной более 20 м глубина заложения исчисляется от пола подвала, при этом глубина от низа пола подвала до подошвы фундамента должна быть не менее 0,5м.

При планировке подсыпкой расчетная глубина заложения принимается от поверхности планировки (DL), если она была выполнена заблаговременно (t 2лет). Если подсыпка выполняется в процессе или после строительства то она считается как дополнительная нагрузка на основание, а глубина заложения для расчета R принимается от уровня природной поверхности грунта (NL). Фундамент не должен устанавливаться на слой грунта подвергающегося сезонному промораживанию.

Планировка поверхности, как правило, осуществляется с уклоном для обеспечения стока поверхностных вод. При этом фундаменты здания, устроенные на одном уровне, будут иметь различную глубину заложения от планировочной поверхности, к расчету принимаются фундаменты имеющие меньшую глубину заложения.

Глубина заложения фундамента принимается на основании выше рассмотренных условий как наибольшая величина при отсчете от поверхности грунта.

Источник

Глубина заложения фундамента

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:

Мы решили развернуто ответить на вопрос клиента, и предлагаем ему целую информационную статью по данной тематике.

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

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.

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:

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.

Конструктивные особенности возводимой постройки

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

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

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:

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

Рассчитываем нормативный показатель глубины промерзания почвы

Делается это по формуле:

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:

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:

Коэффициент Kh для 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:

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

Ленточный фундамент глубина 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:

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

Мелкозаглубленный фундамент глубина заложения

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:

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 техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Источник