Глубина заложения фундамента: расчет, определение минимального значения для дома, также что это такое, от чего зависит залегание и когда изменяется ступенчато?

Что это такое?

Глубина фундамента — это расстояние от основания до земли.

Фактически, это высота ее подземной части, которая определяет расположение опорной площадки и площадь боковых и углубленных стен фундамента.

Изменяя глубину заделки, можно решить следующие задачи:

1. Повышают устойчивость конструкции за счет увеличения площади подземной части с боковой опорой на грунт.
2. Повышенная несущая способность за счет увеличения размера основания.
3. Оптимальное расположение зоны контакта фундамента с землей, что позволяет установить подошву на максимально прочный и устойчивый слой.

Правила определения этого параметра установлены нормативными документами: СНиП 2.02.01-83 и СП 22.13330.2011.

Влияющие факторы

Глубина промерзания почвы, от которой зависит ГЗФ, в свою очередь зависит от климатических особенностей региона и состава почв. Чем больше почва пропитана влагой и чем сильнее заморозки, тем меньше глубина промерзания, а значит, необходимо углубить основание фундамента на большую глубину.

Этажность

В зависимости от типа постройки (дом, баня, гараж или кладовая, одно- или многоэтажное строение) для расчета ГЗФ используются специальные формулы, таблицы (№6) СНИП с учетом всех необходимых (выше) индикаторы.

По статистике, один погонный метр малоэтажных домов обеспечивает нагрузку от 4-10 тонн (1 этаж) и до 15-20 тонн (2-этажные коттеджи). Потенциальная выпуклость вызывает «ощутимое» движение, вызывающее деформацию зданий. Для расчетов деформации используются стандартные таблицы СНИП, допускается неравномерный подъем фундаментной ленты, но он должен быть меньше предельных значений.

От чего зависит?

Расчетная глубина фундамента, как правило, зависит от геологических, гидрологических, климатических и структурных характеристик местности, участка и самого здания.

Следующие факторы оказывают наиболее значительное влияние:

1. Назначение сооружения и особенности его эксплуатации.
2. Факторы проектирования: размер конструкции, тип фундамента, этажность, наличие подвала, расположение инженерных коммуникаций.
3. Нагрузка на фундамент определяется общей эксплуатационной массой конструкции, а также массой снежного скопления.
4. Свойства почвы: тип и структура, устойчивость, поднятие, влажность и др.
5. Глубина промерзания почвы.
6. Глубина водного зеркала.
7. Климатические факторы: степень ветровой нагрузки, сейсмичность, паводковые ситуации и т.д.
8. Обзор сайта.

Есть общие правила определения глубины фундамента, но у каждого типа фундамента есть свои нюансы. Для фундаментов мелкого заложения и под землей используются различные методы.

Плитное основание

Моноблочная железобетонная плита отличается повышенным запасом прочности, высоким уровнем надежности и длительным сроком эксплуатации. Однако требует повышенных трудозатрат и денег на его возведение. Фундаменты из плит уменьшают воздействие строительной массы на землю и популярны на мягких грунтах.

Уровень забивки монолитной железобетонной плиты бывает разным:

• на предварительно напряженную гравийную подушку укладывают неглубокую плиту на глубину 0,2-0,5 м;
• расстояние от нулевой отметки до нижнего края глубоко заглубленной фундаментной плиты может составлять до одного метра.

Решение о глубине фундамента принимается индивидуально с учетом массы конструкции, характеристик грунта и климатических условий.

Промерзание грунта

Один из важнейших влияющих факторов — глубина промерзания почвы. Дело в том, что при замерзании вода в почве расширяется, увеличивая ее объем. В результате на фундамент начинает действовать дополнительная нагрузка от земли.

Если для боковых, укрепленных стен это не так опасно, потому что гаснет из-за высокой прочности конструкции, то снизу появляется сила, направленная на выталкивание опоры.

Величина такой нагрузки зависит от подъема грунта, т.е степени его расширения при промерзании. В результате при оттаивании весной происходит обратный процесс. Из-за годовых колебаний материал фундамента постепенно портится, снижая долговечность постройки.

Эти процессы, происходящие в зоне промерзания, требуют, чтобы фундаментная плита на тяжелых грунтах была ниже уровня промерзания. В неглубоких почвах (песчаник, выходы горных пород и т.д.) воздействие менее значимо, и можно использовать неглубокий фундамент.

Глубина промерзания почвы устанавливается по результатам многолетних наблюдений и различна для разных регионов страны. Это зависит от среднесуточной температуры и типа почвы.

Так в Подмосковье при среднесуточной температуре минус 10 ° С глубина промерзания составляет:

• глина и суглинок — 78 см;
• супесчаный и пыльный песок — 95 см;
• средний и крупный песок, щебнистый грунт — 1 м;
• крупнозернистые почвы — 1,16 м.

Средние данные об уровне промерзания почвы в разных регионах РФ приведены в СНиП 23-01-99 и СП 131.13330.2011. С их помощью составляется карта всей территории.

Во время эксплуатации построек может происходить изменение процесса промерзания из-за тепловых потоков.

Глубина промерзания регулируется по формуле: H = mx Ma, где:

• Но — нормативная глубина промерзания (табличная,
• m — коэффициент влияния теплового режима конструкции, в том числе отопительных приборов.

Коэффициент колеблется от 0,4 до 1,1.

При отсутствии табличных данных глубину промерзания можно рассчитать по формуле: H = Hi√Mt, где:

• Здравствуйте — стандартная глубина промерзания определенного типа грунта,
• Mt — среднемесячная температура ниже нуля зимой.

Примерный расчет искомой глубины.

Допустим, вам нужно рассчитать глубину закладки фундамента в Москве.

Как рассчитать формулу глубины фундамента.

Для начала определяется глубина сезонной скорости промерзания почвы:

где d0 — имеет разное значение для разных типов грунтов:

• 0,23 м для грунтов с большим количеством глины;
• 0,28 м для грунтов, состоящих из мелкого песка;
• 0,3 м для крупных песчаных грунтов;
• 0,34 м для каменистого грунта.

Если грунт, в котором планируется разместить дом, неоднородного типа, то d0 определяется как средний показатель глубины промерзания грунта.

Mt — сумма среднемесячных температур замерзания почвы за весь зимний период в полосе, где построен дом. Подбирается в таблицах, опубликованных в справочниках. Там для Подмосковья следующие среднемесячные температурные показатели за все холодные месяцы: -7,8; -7,1; -1,3; -1,1; -5,6. Тогда показатель Mt равен следующему значению:

Показатель глубины промерзания для Подмосковья с наиболее распространенным здесь глинистым грунтом равен:

Когда тип грунта неизвестен, необходимо приобрести простую дрель, которая продается в специализированных магазинах, и просверлить небольшие отверстия в центре будущего участка под дом и в его углах. Это определит тип почвы. В основном в Москве и области широко распространены суглинистые и глинистые почвы.

Как рассчитать формулу глубины фундамента.

После расчета стандартной глубины промерзания рассчитывается другая глубина промерзания.

где kh для фундаментов неотапливаемых зданий — 1,1. В Подмосковье среднегодовая температура +5,4 ° С ;

kh для отапливаемых зданий берется из таблицы, которую можно найти в таблице справочников для зданий.
Расчетная глубина промерзания считается:

• если строящийся дом зимой не отапливается, df = 1,1 * 1,1 = 1,21 м. С округлением получаем df = 1,25 м
• для отапливаемого дома без подвала, с теплыми полами: df = 0,7 * 1,1 = 0,77 м. Получается df = 0,8 м
• если строящийся дом будет отапливаемым и будет иметь нехолодный подвал df = 1 * 1,1 = 1,1 м.

Глубина фундамента определяется с учетом условий предотвращения подъема по таблицам зависимости от расположения грунтовых вод. Так как такой показатель сложно угадать, поэтому чаще выбирается худший случай и d = 1,25.

• Для отапливаемого дома без подвала с утепленным потолком d = 0,8 м.
• Для отапливаемого дома с холодным подвалом d = 1,1 м.

Глубина заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод

Все конструктивные особенности описаны в СНиП 2.02.01-83 *. В целом все сводится к следующим рекомендациям:

• При планировке на каменистых, крупных и средних, гравийных, крупнозернистых каменистых, песчаных грунтах с песчаным заполнителем глубина фундамента не зависит от уровня грунтовых вод.
• Если под основанием фундамента мелкие или илистые пески, то на уровне грунтовых вод, расположенных на 2 метра ниже уровня промерзания грунта, глубина фундамента может быть любой. Если уровень воды выше этой отметки, фундамент следует укладывать ниже уровня промерзания.
• Если под подошвой находятся глины, глины, крупнозернистые грунты с суглинистым или глинистым наполнителем, фундамент должен быть значительно ниже уровня промерзания (это не зависит от уровня грунтовых вод).

Таблица с рекомендуемой глубиной фундамента в зависимости от типа почвы и уровня грунтовых вод

Как видите, в основном уровень фундамента фундамента определяется наличием грунтовых вод и степенью промерзания грунтов в регионе. Именно из-за мороза возникают проблемы с фундаментом (или изменение уровня грунтовых вод).

Определение величины заглубления

При строительстве дома возникает вопрос: как определить глубину кладки? Для подземного фундамента существует правило: он должен быть на 20-30 см больше глубины промерзания и на 50-60 см меньше глубины грунтовых вод. На выбор значения параметра мало влияют конструкционные и эксплуатационные нагрузки.

Из экономических соображений считается, что ленточный фундамент целесообразно возводить глубиной 2,5 м. При высоких значениях лучше использовать столбчатый или свайный тип.

Неглубокий фундамент имеет глубину примерно 35-50% глубины промерзания. Такой вариант характерен для монолитной плиты в любом грунте, а также для ленточного или столбчатого фундамента при строительстве на малоплотных грунтах.

Расчет глубины фундамента проводится с учетом нагрузок конструкции и несущей способности грунта. Глубина промерзания тоже вносит свои коррективы, но с помощью практических рекомендаций.

Формула для расчета

Как рассчитать глубину фундамента для дома? Расчет ведется согласно СП 22.13330.2011 по формуле.

Формула расчета глубины промерзания

H = Hi√Mt

• H — глубина промерзания,
• Здравствуйте — стандартная глубина промерзания определенного типа грунта,
• Mt — среднемесячная температура ниже нуля зимой.

Значение Hi:

• 23 см в глинах,
• 28 см в пыльном песчанике,
• 30 см в крупном песчанике,
• 34 см на каменистой почве.

Пример

Рассмотрите возможность строительства сооружения на глинистых почвах и в Подмосковье. Средние температуры типичны для Москвы: декабрь — минус 10, январь — минус 16, февраль — минус 18⁰С.
Затем рассчитываем глубину промерзания: H = 0,23√ (10 + 16 + 18) = 1,1м.

Регулировка проводится с учетом коэффициента влияния теплового режима конструкции m. Его значение устанавливается СНиП 2.02.01-83 и СП 25.13330 с учетом поддерживаемой в помещении среднесуточной температуры.

В этих документах можно по таблице указывать м для зданий с разным режимом проживания, разной конструкции перекрытия с учетом наличия утеплителя и цокольного этажа.

Для дома с утепленным подвалом в Подмосковье со среднесуточной температурой окружающего воздуха 10-12⁰С можно принять m = 0,9.

Наконец, расчетное промерзание будет: H xm = 1,1 x 0,9 = 0,99 м.

Глубина фундаментов в соответствии с требованиями таблицы 2 СНиП 2.02.01-83*

Далее необходимо учесть расположение грунтовых вод. Если они расположены на глубине более 3 м, глубина фундамента не должна быть меньше глубины промерзания.

С учетом рекомендаций предполагается, что глубина равна H + 0,3 м, т.е. 1,3 мес. Такая глубина должна обеспечивать надежность и долговечность ленточного или столбчатого фундамента.

Минимальные и максимальные значения

Для подземного фундамента минимальная глубина равна глубине промерзания почвы, а максимальная глубина фундамента не должна достигать грунтовых вод не менее чем на 0,5 м.

Минимальная кладка неглубокого фундамента устанавливается СНиП 22.13330.2011 с учетом промерзания в следующем соотношении:

• непористые грунты с промерзанием до 2 м или слабопористые грунты с промерзанием до 1 м — глубина фундамента не менее 0,5 м;
• при промерзании этих грунтов в пределах 2-3 и 1-1-1,5 м соответственно — 0,75 м:
• при промерзании более 3 м и в пределах 1,5-2,5 м соответственно — 1 м;
• при слабом промерзании грунтов на глубине более 2,5 м — 1,5 м.

Температура внутри дома позволяет регулировать глубину неглубокого фундамента.

Так, для неотапливаемого дома в Подмосковье минимальная глубина фундамента составляет 0,5 м. Если среднесуточная температура в помещении поддерживается не ниже 10 градусов в течение года, минимальная глубина составляет 0,4 мЭ при температуре 20 градусы — 0,28 м.

Указанные минимальные значения относятся к одноэтажным зданиям. При возведении 2-х этажного дома их следует увеличивать вдвое. Самые высокие здания на неглубоком фундаменте не возводятся.

При строительстве на высокопрочных грунтах (каменистые обнажения, грубые грунты) фундамент предназначен исключительно для равномерного перераспределения нагрузок по всей площади.

Минимальная глубина фундамента — 0,3 м. Заглубление под монолитно-плитный фундамент подбирается аналогично.

Минимальная и максимальная ГЗФ под дом

Перед тем как приступить к расчетам, узнайте:

• тип, состав земельного участка на участке;
• характер почвы на разной глубине;
• параметры глубины промерзания;
• расположение любых грунтовых вод.

Они выбирают тип фундамента и ГЗФ с учетом характеристик дома, его веса, подземных коммуникаций и любых подвалов.

Важно! Углубление основания в земле не может быть меньше 0,5 м на любой местности, кроме каменистой. Это значение считается стандартным.

Правильный ГЗФ должен быть меньше глубины промерзания земли на 25-35 см и выше прохождения грунтовых вод на 45-60 см. Обязательно определите, какой тип грунта на строительной площадке, чтобы определить, насколько глубоко он может промерзать. В одном климатическом регионе разные почвы способны промерзать на разной глубине.

Например, в Московской области:

• суглинок и глина — до 1,35 м;
• песок мелкий — 1,65 м;
• гравий, крупный песок — до 1,75-1,77 м;
• плотные почвы — на 2 м.

Все они дают разную степень подъема грунта, и это необходимо учитывать при установлении глубины фундамента.

Важно! Замораживание опасно, потому что вода в земле начинает превращаться в лед и расширяться. Возникающие «движения» могут разруши�