Как правильно рассчитать глубину фундамента: Глубина заложения фундамента | Расчет фундамента

Содержание

как правильно рассчитать, области применения, таблица

Одним из самых востребованных в наши дни является ленточный фундамент. Его основные преимущества – длительный срок службы, надежность, несложное изготовление без применения грузоподъемных механизмов. Заложение бетонной ленты осуществляется с учетом климатических и геологических условий, а также особенностей проекта. Перед началом строительства всегда рассчитывается глубина заложения и другие размеры фундамента – это позволит избежать осадки сооружения под влиянием деформаций грунта и подпочвенных вод.

Оглавление:

  1. Что учесть при выборе
  2. Как рассчитывается, формулы
  3. Основания мелкого заложения
  4. Размеры и типы армирования
  5. Пошаговая технология

От чего зависит глубина ленточного фундамента

При выборе размерных параметров основания дома обращают внимание на три основных фактора.

1. Плотность грунта.

Если он отличается высокой степенью однородности и прочности, средняя глубина расположения фундаментной ленты составляет 0,5 м. К этой группе относятся каменистые почвы, хрящеватые смеси (песок с глиной и щебнем), песчаные грунты с малой толщиной промерзания. На пучинистых почвах (глины, супеси, суглинки), накапливающих в порах много влаги, рекомендуется довести уровень закладки основы до 0,7 м. На слабых подвижных грунтах глубина заложения ленты зависит от уровня залегания твердой почвы (максимум – 2,5 м).

2. Глубина промерзания.

Существует мнение, что фундамент следует располагать ниже уровня промерзания. Но конструкция (особенно если это легкое каркасное строение) все равно будет неустойчивой из-за морозного пучения. Хотя промерзающий грунт не будет давить на подошву, он будет действовать на стенки ленты. Поэтому довольно часто ленту закладывают на отметке, равной половине глубины промерзания грунта (ГПГ). При этом учитывают, что подошва должна отстоять от уровня почвы не менее чем на 0,5-0,6 м. Влияние пучения уменьшают с помощью конструктивных решений: трапециевидной формы опалубки (она сужается кверху), защитных экранов для ленты, засыпки пазух непучинистым грунтом, прокладки водоотводных каналов.

3. Уровень залегания грунтовых вод.

Если они расположены ниже ГПГ, то глубина заложения ленты от них не зависит. При прохождении русла подземных вод выше отметки промерзания грунта фундамент опускают до уровня ГПГ.

Кроме названных факторов, на степень заглубления ленточного основания влияют класс строения (планируемая долговечность постройки), рельеф участка, общий вес сооружения. Большое значение имеет уровень прокладки коммуникаций: все они должны быть смонтированы выше фундаментной подошвы. Если возводится пристройка к дому, ее основание обустраивают несколько выше (учитывая будущую осадку), обязательно предусмотрев песчаную подушку.

Главная цель при составлении проекта – определить глубину, на которой несущий слой грунта вместе с подсыпкой обеспечит равномерную осадку здания, причем ее значение не должно быть выше максимально допустимого предела.

  1. Расчет глубины заложения
  2. Технология строительства основания

Расчет глубины заложения

Если по разным причинам невозможно проведение геологических изысканий для оценки участка, застройщик способен самостоятельно вычислить глубину закладки ленты на основании СП «Основания зданий и сооружений». В качестве примера приводится расчет в Московской области.

1. Определение нормативной глубины промерзания в метрах:

dfn = d0 х √Mt

Нормативное значение d0 выбирается по таблице, в зависимости от типа грунта: чем он плотнее, тем больше число. Например, для супесей d0 = 0,28, а для суглинков – 0,23. Mt – сумма модулей (абсолютных значений) средних отрицательных температур за зимний период (в средней полосе он продолжается с ноября по март). Для Москвы этот показатель равен 22,9 (таблица 5.1 «Строительная климатология»). Подставив числа в формулу, получают

dfn = 0,28 х √ 22,9 = 1,34 м

2. Определение расчетной глубины промерзания:

df = kh х dfn

Коэффициент kh зависит от типа сооружения и среднесуточной температуры в помещении, которое примыкает к наружному фундаменту. Для отапливаемых зданий значение коэффициента колеблется от 0,4 (дом с подвалом) до 1,0 (дом без подвала с полом на лагах). Для неотапливаемых сооружений kh = 1,1.Если пол устроен по грунту, а среднесуточная температура составляет 5°C, то kh = 0,8. Подставляем это значение в формулу:

df = 0,8 х 1,34 = 1,07 м

3. Определение глубины основы в зависимости от уровня грунтовых вод dw. Нужное значение выбирают по таблице 1.

Таблица 1.

Вид почвыУровень заложения ленты при залегании грунтовых вод на глубине dw
dw менее df + 2dw более df + 2
Песок мелкий и пылеватыйНе менее dfНе зависит от df
СупесиНе менее dfНе зависит от df
Глины, суглинки при текучести более 0,25Не менее dfНе зависит от df
Глины, суглинки при текучести менее 0,25Не менее dfНе менее 0,5df
Скальный, песок с гравиемНе зависит от dfНе зависит от df

Без геологических исследований, не зная уровня грунтовых вод, лучше заложить ленту на глубине не менее чем df, то есть 1,07 м.

Особенности ленточного основания мелкого заложения

Если возводится одноэтажный дом из кирпича ибо пеноблоков (без подвала), каркасное строение, бревенчатый сруб, дачный домик, баня, сарай или забор, то их основанием вполне может стать мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ). Конструктивно он похож на заглубленный аналог, но имеет также существенные отличия:

  • средняя глубина закладки – 0,7 м;
  • расположение над зоной промерзания;
  • служит основанием для строений, возводимых в основном на пучинистых почвах.

Фундамент мелкого заложения способен нейтрализовать разрушительное влияние морозного пучения грунта. При этом здание или забор, жестко соединенные с МЗЛФ, «плавают» вместе с ним в вертикальном направлении во время сезонных подвижек глинистого или песчаного грунта. За счет того, что глубина заложения небольшая, смещение осуществляется равномерно, не сопровождаясь образованием трещин.

Глубина заложения мелкозаглубленной ленты должна быть на 20 % меньше уровня промерзания почвы. В основании фундамент укрепляют с помощью непучинистой подушки толщиной 0,2-0,8 м. Именно такой слой должен составлять один из следующих материалов: щебень, шлак, гравий, крупный песок, песчано-гравийная смесь (ПГС). Подушка нивелирует деформации, возникающие при расширении и сужении пучинистого грунта, и фактически заменяет его собой.

Ленточное мелкозаглубленное основание рассчитывают по стандартной методике. Если строительство выполняется своими силами, для определения основных параметров фундамента одноэтажного сооружения можно воспользоваться таблицей.

Таблица 2.

Выбор размеров ленточного фундамента (мелкое заложение) и типа армирования

Тип грунтаОписание сооруженияШирина подошвы фундамента, мТолщина подсыпной подушки, мДиаметр арматуры, мм; число стержней в поясе; число стержней в сечении фундамента
Среднепучинистый, глина и песокКирпичная кладка, пенобетон; перекрытия из железобетона0,60,310; 2; 4
Сильнопучинистый, глина и песок0,60,514; 3; 6
Среднепучинистый, глина, суглинок, супесь, песокОтапливаемое каркасное строение;

дом из бруса;

сруб;

деревянные перекрытия

0,4 — 0,30,210; 3; 6
Сильнопучинистый, глина, суглинок, супесь, песок0,4 — 0,30,412; 3; 6
Среднепучинистый, глина, суглинок, супесь, песокЛетняя дача из бруса или бревен;

баня

0,3 — 0,20,6 — 0,712; 2; 4
Сильнопучинистый, глина, суглинок, супесь, песок0,3 — 0,20,7 — 0,812; 3; 6

Технология строительства основания

Заложение ленточного мелкозаглубленного фундамента под дом или забор выполняется в определенной последовательности.

1. Выравнивание грунта в пятне застройки, прокладка водоотводных каналов.

2. Разметка участка и земляные работы. Наносят линии контура стен и простенков здания и роют траншеи (глубина — 0,5-1,5 м). Если строится отапливаемый дом или баня, следует заложить фундамент под печью или камином.

3. Выстилание геотекстилем. С помощью него предотвращают заиливание подушки, если глубина поверхностных грунтовых вод выше, чем закладывается фундамент. Нетканый сверхплотный материал (например, дорнит) погружают на дно траншей и запускают на их боковые стенки, делая запас с каждой стороны, равный толщине подушки.

4. Подушка. Постепенно насыпают ПГС, после каждых 10-15 см тщательно уплотняют ее с помощью ручной трамбовки или вибратора, затем укрывают оставленными по бокам полотнищами дорнита.

5. Установка опалубки и армирование. Сетки, связанные из арматурных стержней и проволоки, размещают в нижней и верхней зонах. При этом глубина заложения в бетон составляет около 5 см. Нижний армопояс предотвращает прогиб ленты вниз, а верхний не дает ей выгнуться вверх.

6. Заливка бетона. Ленту заливают непрерывно, в один прием.

7. Демонтаж опалубки и вертикальная гидроизоляция. Ее производят, когда схватится бетонная смесь – летом этот момент наступает через 3-5 дней. Ленту по бокам обрабатывают битумно-каучуковой мастикой или проникающей гидроизоляцией (например, Пенетроном).

8. Обратная засыпка пазух. При снятии опалубки вокруг ленточного мелкозаглубленного фундамента образуются полости, заполняемые песком или глиной. В первом случае водопроницаемый материал уменьшает воздействие сил морозного пучения, но способствует накоплению влаги в засыпке и снижению ее несущей способности. Если выбрана глина, она создаст так называемый глиняный замок, предохраняющий от воды.

ГЕО ПРОЕКТ | На какую глубину копать фундамент

На какую глубину закладывать фундамент

Весомыми факторами для определения того, какой глубины должен быть фундамент необходимы параметры по: глубине промерзания, виду грунта, уровню грунтовых вод и нагрузки, которая будет действовать на фундамент. В то время как сами нагрузки могут временными и постоянными.

Есть некоторые неудобства расчета нагрузок. Если рассчитать постоянные нагрузки можно без лишних проблем, потому что по проекту известно, из какого материала будет возводиться дом и все его элементы. К тому же известно, сколько человек будет постоянно проживать в доме, да и количество мебели и бытовой техники так же можно приблизительно подсчитать.

То, сколько выпадет снега в определенном году, определить невозможно. Поэтому для этого берутся среднестатистические данные. Делать такие расчеты может только профессионал, потому все, что связано с проектированием загородного дома, необходимо поручить специалистам.

На какую глубину копать фундамент (глубина укладки фундамента) — один из важнейших вопросов

Итак, рассмотрим все по порядку. Для начала о том, какое влияние имеет грунт. Прежде всего, это основание, которое должно обладать несжимаемостью и достаточной прочностью. Но не всегда любой грунт может отвечать этим требованиям.

В полускальных и скальных породах не делают деревянные дома. Ограничиваются только снятием верхнего просадочного слоя грунта. В непучинистых грунтах при большом промерзании – более 2 метров, глубину заложения фундамента делают не меньше глубины промерзания грунта. Так или иначе глубина должна быть не менее 0,5 метра.

Для каждой географической зоны России имеется определенная нормативная глубина промерзания. Точкой отсчета считается среднее значение в результате многолетних наблюдений. К примеру, для Минска — это 100 сантиметров, для Московской области — это 140-160 сантиметров, для Самары — это 170 сантиметров.

Возникает вопрос: на какую глубину копать фундамент? Для этого расчетную глубину промерзания под фундаменты наружных стен постоянно отапливаемых зданий уменьшают в сравнении с нормативной на 30%, при полах на лагах по кирпичным столбикам и балках — на 10%, при полах на грунте — на 20%.

По Москве и Московской области, глубина промерзания грунта составляет в среднем 120 см. На Украине в восточных и северных районах — Харьковской, Луганской, Сумской, Полтавской, Черниговской, Киевской – глубина промерзания составляет около 100 сантиметров, в южных — Одесской, Николаевской, Херсонской областях — около 60 сантиметров. Во всех остальных— около 80 сантиметров.

Устройство фундамента в зависимости от глубины промерзания грунта

Стоит также отметить, что глубина промерзания зависит не только от физиологически расположенной местности, но и от уровня грунтовых вод. Сочетание влажности и минусовой температуры приводит к пучению слоев почвы (увеличению примерно на 10%). Таким образом, грунт начинает выталкивать фундамент из земли в зимнее время и «затягивает» весной, когда тает лед.

Причем начинает происходить это по периметр фундамента неравномерно и тем самым привести к значительной деформации и появлению трещин. Для исключения подобных случаев важно закладывать фундамент ниже точки промерзания грунта. К примеру, если точка промерзания грунта составляет 1,5 метра, то закладывать фундамент нужно на глубину не выше 2,0 метра.

В большей части регионов России средняя глубина промерзания грунта имеет показатель 1,2 метров, поэтому достаточно закладывать фундамент на глубину 1,5 метра.

После того, как с уровнем промерзания, видом грунта и грунтовых вод немного разобрались, смотрят на то, выдержит ли площадь основания фундамента необходимую конструкцию. Для этого делают расчет на каждый квадратный сантиметр, чтобы нагрузка не была выше критического значения.

Рассчитывают нагрузку от строительной конструкции по удельному весу каждого материала, используемого в работе. Это: материал фундамента, тип стен, вид кровли, тип перекрытий. А также, как уже было упомянуто учитывается регион застройки.

Следует также отметить, что в первые годы эксплуатации дома грунты начинают сжиматься под воздействием вышеперечисленных нагрузок. В итоге происходит осадка, то есть фундамент опускается на конкретную величину. Неравномерные и большие осадки приводят к трещинам и другим деформациям.

Таким образом, величина нагрузки определяет несущую способность основания, при которой не превышается установленная норма осадков.

Выводы

Итак, отвечая на вопрос: на какую глубину закладывать фундамент, для начала определите регион, уровень промерзания грунтов и глубину грунтовых вод. Затем рассчитайте предполагаемую нагрузку на основание и делайте соответствующие расчеты.

Необходимо так же отметить, что при проведении земляных работ, то есть когда приходится копать траншеи под фундамент, нужно так же уделить особое внимание типу грунта. К примеру, в песчаных грунтах делать фундамент достаточно сложно. Это связано с тем, что стенки траншей постоянно осыпаются, поэтому существуют две технологии, по которым приходится делать траншеи. Первая, их делают под уклоном, то есть создаются откосы. Вторая, это когда устанавливаются специальные заградительные щиты на всю глубину траншеи.

А вот в глинистых грунтах делать это не стоит. Грунт здесь прочный, никогда не осыпается, поэтому часто строители даже не ставят опалубку, если фундамент возводится для легкого дома.

Кто уже сталкивался с проблемами грунтовых вод, сезонными осадками, знает не понаслышке, что главная задача при возведении дома, а значит, и по закладке фундамента, — это понижение уровня воды. Чем ниже уровень, тем негативное воздействие на фундамент влаги будет меньше. А можно ли искусственно понизить уровень грунтовых вод во время таяния снега или в то время, когда идут дожди? Проблем нет. Сегодня практически все загородные застройщики предпочитают делать дренажную систему на своих участках, тем самым удаляя лишнюю воду за его территорию.

Тем более, необходимо отметить, что дренажная система делится на две категории. Первая, это ливневая дренажная система, которая предназначена для отвода с территории участка дождевых и талых вод. Вторая, это сам дренаж, который предназначен для понижения уровня грунтовых вод. Кстати, последний укладывается на глубину, равной практически уровню залегания подпочвенных вод.

Глубина заложения малозаглубленного ленточного фундамента

Материал из книги «Мелкозаглубленный ленточный фундамент» (СПб, 2012).

В данной статье представлена информация по расчету заглубления ленточного фундамента в грунт исходя из пучинистости грунтов, уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунта зимой. В продолжении статьи рассказывается о выборе ширины ленточного фундамента исходя из размеров и вида дома.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент является одним из самых широко распространенных видов фундаментов для частного дачного строительства. Мелкозаглубленные монолитные ленточные фундаменты более экономичны и просты в исполнении, по сравнению с затратными глубокозаглубленными ленточными фундаментами – “подземными стенами”, которые для надежности зарывают в землю на глубины, превышающие нормативные глубины промерзания грунта зимой в каждой конкретной климатической зоне.

 

Мелкозаглубленный монолитный ленточный фундамент состоит из непрерывной полосы армированного бетона, которая распологается центрирванно под несущими стенами или конструкциями дома. Мелкозаглубленный ленточный фундамент воспринимает нагрузку от дома и перераспределяет ее на грунт, не вызывая его дополнительного уплотнения. Несущая способность грунта должна быть больше нагрузок на единицу площади, передваемых мелкозаглубленным ленточным фундаментом от постройки.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент лучше всего устраивать на непучинистых и слабо пучинстых однородных грунтах, с низким уровнем грунтовых вод, на расстоянии от крупных деревьев равном их высоте, на неподтапливаемых территроиях в радонобезопасных районах.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент запрещено строить на биогенных органических грунтах (торф, сапорпель, ил), и не рекомендуется строить на неоднородных слоях грунтов, на стыке разных подлежащих грунтов, на чрезывачнойно пучинстых грунтах (пластичный глинистый водонасыщенный грунт, водонасыщенные пылеватые пески), на подтапливаемых территроиях и на участках с очень высоким уровнем грунтовых вод.

Основные геометрические параметры и конфигурация мелкозаглубленного ленточного фундамента зависят от воспринимаемой нагрузки от здания, от свойств грунта (несущая способность, дренажные свойства, пучинстость), климатических условий (глубина промерзания грунта) и применяемых для стротельства фундамента материалов. Перед расчетом ленточного фундамента рекомендуется провести инженерно-геологическое исследование грунта.

Рассмотрим как рассчитать основные параметры ленточного мелкозаглубленного фундамента: глубину заложения фундамента, высоту над землей и ширину ленты.

 

Глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента

Минимальная глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента определяется глубиной промерзания грунта, степенью пучинстости грунта и высотой грунтовых вод. Чем больше в грунте воды ближе к поверхности (уровню планировки) и чем больше глубина промерзания грунта, тем сильнее будут силы пучения, воздействующие на мелкозаглубленный фундамент снизу, по касательной и сбоку. Эти силы будут выталкивать мелкозаглубленных фундамент к поверхности и будут сдавливать фундамент. Чтобы снизить степень воздействия этих сил ленточных фундамент придется заглублять. Кроме заглубления на силы морозного пучения можно влиять утеплением грунта, устройством несъемной утепленной опалубки фундамента, полной или частичной заменой грунта, его уплотнением, водоотведением и дренированием.

По строительным нормам Великобритании минимальная глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента на всех типах непучинистых и малопучинстых грунтов (кроме скального и глинистого) равняется 45 см (The Building Regulations 2010, A1/2, 2E4 — Британские строительные нормы, 2010 год, A1/2, 2E4). На скальном грунте, при физической невозможности заглубления, ленточный фундамент может быть устроен прямо на поверхности без заглубления.  Минимальная глубина закладки мелкозаглубленного ленточного фундамента на глинистых (и других пучинистых) грунтах по Британским нормам составляет 75 см (оптимальная глубина заложения 90-100 см).

В случае чрезмерной мягкости, возможной подвижности (пески, супеси, водонасыщенные грунты ) и малой несущей способности поверхностных слоев почвы, глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента может быть увеличена до глубин достижения грунтов с хорошими несущими способностями и стабильными характеристиками. Максимальная разумная и экономически оправданная глубина заложения ленточного фундамента – 2,5 метра.

Глубину заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если фундамент опираются на пески с подтвержденным отсутствием пучинистости. Другой возможностью отступить от привязки глубины заложения ленточного фундамента к глубине промерзания грунта являются » специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов». (Пункт 2.29 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»). То есть горизонтальное утепление грунта и вертикальное утепление мелкозаглубленного ленточного фундамента. Ориентиром из отечественных норм глубин заложения мелкозаглубленного фундамента может служить нижеследующая таблица:

Таблица №1. Рекомендуемые минимальные глубины заложения ленточных фундаментов СНиП II-Б.1-62







Расчетная глубина промерзания условно непучинистого грунта

Расчетная глубина промерзания слабо пучинстого грунта твердой и полутвердой консистенции

Глубина заложения фундамента

до 2 метров

до 1 метра

0,5 м

до 3 метров

до 1,5 метров

0,75 м

Более 3 метров

от 1,5 до 2,5 м

1 м

 

от 2,5 до 3,5 м

1,5 м

Наличие высоко стоящих грунтовых вод может внести свои коррективы в глубину заложения ленточного фундамента. При высоком уровне грунтовых вод вполне возможно, что мелкозаглубленный ленточный фундамент придется превращать в глубокозаглубленный ленточный фундамент. Для ориентира следует руководствоваться требованиями п. 2.30 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений». Мы приводим ниже таблицу требованиями к глубине заложения фундамента:

Таблица №2. Глубина заложения фундаментов зданий  с холодными подвалами и техническими подпольями (имеющими отрицательную температуру в зимний период) в зависимости от глубины расположения уровня подземных вод и глубины сезонного промерзания. *







Грунты под подошвой фундамента, залегающие на глубину не менее нормативной глубины промерзания

Глубина заложения фундаментов в зависимости от глубины расположения уровня подземных вод и глубины сезонного промерзания

Уровень глубины подземных вод выше уровня глубины промерзания грунта + 2 метра

Уровень глубины подземных ниже уровня глубины промерзания + 2 метра

Скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности

не зависит от глубины промерзания грунта

не зависит от глубины промерзания грунта

Пески мелкие и пылеватые

 не менее глубины промерзания грунта

не зависит от глубины промерзания грунта

Супеси

не менее глубины промерзания грунта

не зависит от глубины промерзания грунта

Cуглинки, глины, а также крупно-обломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем

не менее глубины промерзания грунта

Не менее ½ глубины промерзания грунта

* Таблица адаптирована на основании таблицы №2  п. 2.30 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»

Если грунт на вашем участке пучинистый и грунтовые воды стоят высоко, то самое время подумать о применении другого типа фунадмента: свайно-ростверкового фундамента (свайный фундамент с несущими балками). Такой фундамент не боится ни морозного пучения, ни высокого грунтовых вод. Глубина промерзания грунта в России:

Таблица №3 Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов (м)

























Суглинки, глины

Мелкие пески

Средние и крупные пески

Каменистый грунт

Москва

1,35

1,64

1,76

2,00

Владимир

1,44

1,75

1,87

2,12

Тверь

1,37

1,67

1,79

2,03

Калуга, Тула

1,34

1,63

1,75

1,98

Рязань

1,41

1,72

1,84

2,09

Ярославль

1,48

1,80

1,93

2,19

Вологда

1,50

1,82

1,95

2,21

Нижний Новгород, Самара

1,49

1,81

1,94

2,20

Санкт Петербург. Псков

1,16

1,41

1,51

1,71

Новгород

1,22

1,49

1,60

1,82

Ижевск, Казань, Ульяновск

1,70

 

1,76

 

Тобольск, Петропавловск

2,10

 

2,20

 

Уфа, Оренбург

1,80

 

1,98

 

Ростов-на- Дону, Астрахань

0,8  

 

0,88

 

Пенза

1,40  

 

1,54

 

Брянск, Орел

1,00

 

1,10

 

Екатеринбург

1,80

 

1,98

 

Липецк

1,20

 

1,32

 

Новосибирск

2,20

 

2,42

 

Омск

2,00

 

2,20

 

Сургут

2,40

 

2,64

 

Тюмень

1,80

 

1,98

 

Высота ленточного фундамента

Максимальная высота надземной части монолитного мелкозаглубленного ленточного фундамента при внутреннем заполнении ограниченного лентой пространства грунтом (песком) для устройства полов (перекрытий) по грунту должна быть равна четырем размерам ширины ленточного фундамента.

Высота фундамента над землей = 4 x  Ширина фундамента

Надземная часть монолитного мелкозаглубленного ленточного фундамента не может быть больше его подземной части, но может быть сколь угодно меньше подземной части фундамента. Самым распространенным вариантом является глубина заложения монолитного мелкозаглубленного ленточного фундамента и его высота над землей по 45-50 см (если позволяют условия подлежащих грунтов).

Высота надземной части фундамента меньше либо равна его подземной части.

В большинстве случаев при наличии подпола, в ленточном фундаменте требуются продухи для вентиляции подпола.

Длина здания на ленточном фундаменте

Протяженные здания следует разрезать по всей высоте на отдельные отсеки, длина которых принимается: для слабопучинистых грунтов до 30 м, среднепучинистых — до 25 и, сильнопучинистых — до 20 м, чрезмерно пучинистых — до 15 м. (ВСН 29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах» )

Читать дальше про расчет

ширины монолитного мелкозаглубленного ленточного фундамента

Подвал или погреб в доме с ленточным фундаментом

подошва, высота и глубина залегания, как рассчитать минимальную ширину?

Любое строение имеет под собой фундамент, тип которого определяется конструктивными особенностями строения, видом грунта, климатическими и другими параметрами. При проектировании ленточного фундамента размеры его определяются на основании инженерных расчетов.

Ленточный  фундамент может быть как монолитным, так и сборным из готовых заводских блоков. Но в любом случае производится расчет ширины и высоты фундамента, глубины его залегания. Для монолитных фундаментов, кроме всего прочего, делается расчет необходимого сечения арматуры и её количества. Только при всех произведенных грамотных расчетах можно надеяться, что фундамент будет прочной и надежной основой вашего дома.

Заглубленный ленточный фундамент

Фундаменты под  строения могут быть: 

  • мелкозаглубленными,
  • заглубленными.

В первом случае предполагается заглубление фундамента на высоту, не превышающую 1 м. Во втором случае — глубина заложения фундамента может доходить до 2- 3 м.  В основном это делается, когда в подвальном этаже планируется устраивать некоторые вспомогательные помещения типа гаража, бани, бильярдной и тому подобное.

При проектировании размеры ленточного фундамента под дом определяются в соответствии с размерами и планировкой  будущего дома, т. е. ленточный фундамент должен устраиваться под все наружные и внутренние несущие стены.

Обычно жилые дома строятся на мелкозаглубленном ленточном фундаменте, что позволяет значительно экономить финансовые средства, поскольку устройство такого основания, как правило, производится силами самих застройщиков.

Что нужно знать при определении размеров фундамента

Чтобы выбрать необходимый оптимальный размер фундамента, обеспечивающий надежность всего строения, нужно знать:

  • состав грунта на участке;
  • высоту залегания грунтовых вод;
  • глубину промерзания почвы в данном регионе;
  • вес самого здания,  т. е. нагрузки на фундамент от веса стен, перекрытий, и крыши.

Минимальная ширина фундамента ленточного должна быть равной ширине стен или больше.

Допускается свес стен над фундаментом на ширину 10-13 см, но не более. Это объясняется тем, что железобетон имеет высокую прочность, намного выше прочности стеновых материалов, поэтому может выдержать нагрузку от более широкой стены, а узкий фундамент, позволяет сократить расход бетона и арматуры.

Определяемся с подошвой фундамента

Расчет ширины фундамента определяется в зависимости от ширины его подошвы, которая рассчитывается исходя из нагрузок, давящих на фундамент. Фундамент, в свою очередь, оказывает давление на грунт.

В итоге получается, чтобы правильно рассчитать размер фундамента необходимо знать свойства грунта на месте строительства.

Если грунт на участке пучинистый, а дом предполагается строить из кирпича или бетонных блоков, то лучшим вариантом выбора фундамента будет – заглубленный. А поскольку фундаменты такого типа устраиваются ниже уровня промерзания почвы, то высота ленточного фундамента для дома будет в пределах  1–2,5 м до уровня земли.

Закладка фундамента на пучинистом грунте

Для небольших строений – бани, гаража или дачного домика, вполне подойдет мелкозаглубленный фундамент с высотой от основания до верха в пределах 60-80 см. При этом в земле будет находиться 40-50 см высоты фундамента, остальная часть будет выступать над уровнем почвы и являться цоколем строения. Несмотря на малую высоту, прочность фундамента будет гарантирована свойствами бетона и арматурного каркаса.

Определяя высоту фундамента, необходимо помнить, что под любой фундамент устраивается песчаная или гравийная подушка высотой слоя 10-20 см. Поэтому глубина котлована или траншеи будет больше на величину подушки.

Перед тем, как рассчитать ширину ленточного фундамента, необходимо подсчитать нагрузки, которые можно легко определить, зная размеры всех конструкций стен, крыши и удельный вес используемых материалов. К этим нагрузкам добавляется вес людей и всего того, что будет находиться в доме – мебели, бытового оборудования и прочего.

Размеры подошвы ленточного  фундамента рассчитываются таким образом, чтобы  нагрузка на основание не была больше допустимых нагрузок на грунт в данном месте строительства.

Рассчитывая ленточный фундамент, мы узнаем высоту и ширину, после чего определяем:

  • количество бетона, необходимого для заливки,
  • количество арматуры,
  • материала для опалубки.

Как видите, размеры фундамента позволяют узнать многое для устройства надежного основания.

Первым делом необходимо определить глубину заложения фундамента ленточного заглубленного. Для этого нужно знать глубину промерзания грунта в вашем регионе в зимний период. Все это можно найти в строительных справочниках.

Глубина промерзания грунта в разных регионах

Производя расчет, сначала задают предварительные размеры фундамента (ширину подошвы, высоту), ориентируясь на конструктивные особенности дома. Если несущая способность грунта больше, чем давление здания на грунт, то выбранные размеры оставляют без изменения, в противном случае, размеры подбирают, чтобы расчетное сопротивление грунта не было меньше, чем удельное давление веса здания.

Сложность расчетов заключается, прежде всего, в точном определении вида грунта в основании фундамента и его свойств.

А если, ко всему прочему, есть основание полагать, что на участке высокий уровень грунтовых вод, то расчет фундамента и оценку грунта лучше всего заказать у специалистов, чтобы не рисковать вложенными в строительство деньгами. Потому что  пучинистые грунты со временем могут изменять свои свойства под действием некоторых факторов, таких, например, как изменение уровня грунтовых вод.

Самостоятельно узнать высоту ленточного фундамента над землей можно, воспользовавшись онлайн-калькулятором, где программа сама рассчитает и площадь подошвы фундамента, и его высоту, и толщину песчаной подушки на основании данных о вашем грунте.

Особенности устройства мелкозаглубленного фундамента

Специалисты советуют не устраивать мелкозаглубленный  высокий фундамент, так как это делает его слишком жестким. К  тому же, это ведет к перерасходу арматуры и бетона. Более низкий фундамент вполне справится с возложенными на него нагрузками и будет достаточно экономичным и надежным.

Когда решается вопрос, какая глубина ленточного фундамента под дом оптимальна, стоит подумать об утеплении мелкозаглубленного фундамента. Правильно сделанная тепло- и гидроизоляция может существенно сэкономить средства, одновременно создав надежное основание под дом.

Мелкозаглубленные фундаменты специально спроектированы для частных малоэтажных построек. Это, на сегодняшний день, самый распространенный вид фундаментов в частном домостроении.

Благодаря высокой прочности железобетона глубина залегания подошвы монолитного ленточного мелкозаглубленного фундамента может быть в пределах 50 см от поверхности земли. Но к этому значению следует добавлять высоту песчаной подушки, которая не должна быть менее 20 см.

Подушку делают  из крупного песка, гравия или их смеси. Количество песка и гравия в процентном отношении  должно быть  40: 60.

Высота фундамента над землей может варьироваться в пределах 40-50 см, в итоге, общая  высота фундамента будет не выше одного метра. Для одноэтажных домов такого фундамента вполне достаточно, но для двухэтажных коттеджей и выше нужен фундамент усиленный и более глубокого залегания.

Фундаменты. Как правильно выбрать тип фундамента

Автор:admin

Опорной частью любого здания является фундамент, «миссия» которого – передача нагрузок от вышерасположенных конструкций на основание. Природные условия и конструктивные особенности здания определяют выбор конструкции, материала и глубинызаложения фундамента. От правильно сделанного выбора, в свою очередь, будут зависеть эксплуатационные характеристики здания и его долговечность. Фундаменты бывают: плитные, ленточные, столбчаты и свайные (в том числе и винтовые сваи). Стоимость устройства фундамента составляет от 15-20% от затрат на строительство всего дома.
Самое серьёзное разрушительное воздействие на фундамент оказывает морозное пучение. Если грунты тяжёлые, пучинистые, содержат глины и суглинки, насыщенные водой, то сила пучения может достигать 100-150 кПа. К примеру, при промерзании грунта на 1-1,5 м вертикальное перемещение может составлять порядка 15 см.

Как защитить фундамент от сил морозного пучения

Частично избежать сил морозного пучения можно за счёт глубины заложения фундамента. Почему частично? Дело в том, что силы пучения действуют не только снизу вверх, но ещё и сбоку. Боковое воздействие называется касательными силами. Чтобы эти самые силы нейтрализовать, основание необходимо делать с расширением в виде площадки-анкера. Внутрь фундамента нужно заложить каркас из арматуры, который выполнит защитную функцию, предохраняя от послойного разрыва. Бывает, что фундаменты делают из камня, блоков без капитального армирования. В этом случае стены фундамента выполняют с сужением вверх.

В качестве дополнительных мер по защите от морозного пучения могут быть выполнены следующие работы: утепление поверхностного слоя грунта вокруг фундамента, покрытие боковых поверхностей фундамента материалами, снижающими трение грунта.

Минимальное заглубление подошвы фундамента для такой серьёзной конструкции, как дом, должно составлять 0,7 м. Для частной бани или иной небольшой постройки глубина заложения может быть и меньше. Фундаменты мелкого заглубления требуют очень серьёзного подхода, чтобы исключить перекос углов и иные неприятные последствия ошибок в проектировании и устройстве фундамента. Особое внимание уделяется армированию таких фундаментов.

Безусловно, первостепенное значение имеет, в какой климатической зоне вы живёте. Например, я живу в климатической зоне 1В, и при проектировании домов у нас, обычно, в расчёт берётся температура воздуха -38 градусов. Пучинистые грунты у нас – это тоже норма, поэтому фундаментам уделяется очень серьёзное внимание. А, например, на Кавказе, мои знакомые говорят, что они просто забутовывают и проблем не знают.

Глубина фундамента во многом зависит от глубины промерзания, которая указана в таблице 1, и от уровня грунтовых вод.

Таблица 1. Глубина заложения фундаментов

Грунты в пределах расчетной глубины промерзанияРасстояние от планировочной отметки до грунтовых вод в период промерзания грунтовГлубина заложения фундаментов для 1 и 2-х этажных зданий
Скальные и полускальные породыМожет быть любымЛюбая, независимо от глубины промерзания
Крупнообломочные грунты, пески гравелистые, крупные и средниеМожет быть любымНезависимо от глубины промерзания грунта, но не < 0,5 м
Пески мелкие, пылеватые, супеси, суглинки, глины (при замерзании в увлажненном состоянии становятся пучинистыми грунтами)Ниже расчётной глубины промерзания грунта более 2 мНезависимо от глубины промерзания грунта, но не < 0,5 м
Ниже расчётной глубины промерзания грунта более 2 мНе менее ¾ расчетной глубины промерзания грунта, но не менее 0,7 м
Менее расчетной глубины промерзанияНе менее расчетной глубины промерзания грунта


Выбор глубины заложения – немаловажный аспект возведения фундамента, но в его устройстве очень важно правильно выбрать тип фундамента, его конструкцию.

Для того чтобы определиться с типом фундамента, нужно сделать достаточно простые расчёты, попробовать «спроектировать» фундамент с применением тех или иных материалов и, таким образом, сделать наиболее оптимальный выбор.

Например, вы сомневаетесь, какой фундамент выбрать: ленточный или столбчатый. Чтобы принять решение, сначала нужно определить состав грунта, где будут производиться работы. С этой целью нужно пригласить специалистов для проведения инженерно-геологических изысканий.

Определение состава грунтов

Определение состава грунтов – ОЧЕНЬ ВАЖНО. Инженерно-геологические изыскания должны проводиться непосредственно на вашем участке. Если вы обратитесь в существующую на протяжении длительного времени фирму, занимающуюся подобными работами, то, скорее всего, у них есть данные по всем районам в вашем городе и его окрестностях, которые можно получить бесплатно или за небольшую плату. Но эти данные носят общий характер. У вашего соседа могут быть одни грунты, а на вашем участке возможны отличия. Или, например, там находится плывун или «линза». Кроме того, грунты с течением времени меняются, и исследования, проведённые пару лет назад, уже не будут достоверными. Кстати, если строительство объекта ведётся более двух лет, то Комитет по архитектуре и градостроительству рекомендует заново проводить инженерно-геологические изыскания.

Таблица 2. Виды грунтов и расчетные сопротивления грунтов

Виды грунтов

кПа

кгс/см²

Крупнообломочные грунты, щебень, гравий

500-600

5,0-6,0

Пески мелкие и пылеватые средней плотности

100-200

1,0-2,0

Пески мелкие и пылеватые плотные

200-300

2,0-3,0

Пески средней крупности

250-350

2,5-3,5

Пески гравелистые и крупные

350-450

3,5-4,5

Супеси твердые и пластичные

200-300

2,0-3,0

Суглинки твердые и пластичные

100-300

1,0-3,0

Глины твердые

300-600

3,0-6,0

Глины пластичные

100-300

1,0-3,0

Определение нагрузок на фундамент

Общее давление на грунт не должно превышать предельного сопротивления грунта. На фундамент действуют нагрузки от стен, крыши, перекрытий и самого фундамента, а также эксплуатационные нагрузки от разного рода оборудования, мебели. Эти нагрузки называют постоянными. К временным нагрузкам относят природные воздействия, например, снег и ветер. Из таблиц 3, 4 и 5 можно рассчитать примерную нагрузку на фундамент. В таблицах даны не все виды материалов и нагрузок, а  приведены только самые распространённые материалы. При необходимости, можно ознакомиться с существующими нормативными документами.

Таблица 3. Нагрузка на квадратный метр стены

Материал стен

кПа

кгс/м²

Деревянные каркасно-панельные толщиной 150 мм с минераловатным утеплителем

0,3-0,5

30-50

Брусчатые и бревенчатые толщиной 140-189 мм

0,7-1,0

70-100

Из опилкобетона толщиной 350 мм

3,0-4,0

300-400

Из керамзитобетона толщиной 350 мм

4,0-5,0

400-500

Из шлакобетона толщиной 400 мм

5,0-6,0

500-600

Из эффективного кирпича толщиной, мм

 

 

380

5,0-6,0

500-600

510

6,5-7,5

650-750

640

8,0-9,0

800-900

Из полнотелого кирпича сплошной кладки толщиной, мм

 

 

250

4,5-5,0

450-500

380

7,0-7,5

700-750

510

9,0-10,0

900-1000

Таблица 4. Нагрузка на квадратный метр перекрытий пролётом до 4,5 м.

Тип перекрытия

кПа

кгс/м²

Чердачные по деревянным балкам плотностью, кг/м³, до

 

 

200

0,7-1,0

70-100

300

1,0-1,5

100-150

500

1,5-2,0

150-200

Цокольное по деревянным балкам плотностью, кг/м³, до

 

 

200

1,0-1,5

100-150

300

1,5-2,0

150-200

500

2,0-3,0

200-300

Цокольное железобетонное

3,0-5,0

300-500

Таблица 5. Нагрузка на квадратный метр горизонтальной проекции крыши

Тип кровли

Па

кгс/м²

Кровельная сталь при уклоне 27 °

200-300

20-30

Рубероидное покрытие (два слоя) при уклоне 10°

300-500

30-50

Асбестоцементные листы при уклоне 30°

400-500

40-50

Черепица гончарная при уклоне 45°

600-800

60-80

Глубина сезонного промерзания (а значит и глубина заложения фундамента:

  • Симферополь и север Крыма– 0,6 — 0,7 м
  • ЮБК – 0,35 м
  • Севастополь – 0,6 – 0,7 м

По ДБН В. 2.1-10-2009 «Основания и фундаменты сооружений» по формуле в пункте 7.5.3, по которой определяется глубина сезонного промерзания грунтов при отсутствии наблюденй за фактическою глубиной промерзания в данном районе и для данных грунтов.

В пункте 7.5.2 ДБН В.2.1-10-2009 писано: «нормативную глубину сезонного промерзания грунта принимают такою, что равняется средней из ежегодных МАКСИМАЛЬНЫХ глубин сезонного промерзания грунта (по данным наблюдений не менее чем за 10 лет) на открытой, оголенной от снега и доступной ветрам горизонтальной площадке при УРОВНЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

При ОТСУТСТВИИ наблюденй за фактической глубиной промерзания следует учитывать, что глубина промерзания должна определяться по температуре, что характеризует (в соответствии с ДБН Б.В.2.1-2-82) переход пластично-мерзлого грунта в твердомерзлый. Но и это нормативная глубина, а не расчетная, так как расчетная глубина промерзания = минимальной глубине заложения фундамента может быть от 0,4 нормативной до нормативной в зависимости от конструкции здания и фундаментов, наличия подвалов и средней температуры в помещениях примыкающим к внешним фундаментам.

На метеостанциях определяют несколько средних месячных температур для района в том числе:

  1. Средняя месячная, по которой Вал сделал расчет нормативной глубины промерзания для города Симфорополя (январь — 1, февраль — 0,7)
  2. Средняя из минимальнах температур, в отличии от абсолютных минимумов, которые случаются крайне редко, среднюю из минимальных температур можно ожидать почти ежегодно.

Так вот, для Симферополя средняя минимальная температура декабря -2,7, января — 4,7, февраля -5,3. (это не из СНиПа 1982 года средняя месячная, а по данным метеостанции средние из минимальных).
Вообще глубина промерзания для Крыма дело тонкое, зима на зиму не приходится… многие крымские регионы не имеет отрицательных среднемесячных температур по таблице СНиП 2.01.01-82, но трубы тем не менее замерзают и грунты пучит…).

По эксперементальным данным наибольшая глубина промерзания на севере полуострова: 60-70 см (до 120-130 см — Кировский район), на ЮБК до 25-35 см. Для многих крымских городов повторяемость абсолютных минимумов 40- 41%. Кроме того глубина промерзания зависит не только от типа грунта, но и от уровня грунтовых вод, капилярного поднятия, абсолютной отметки участка над уровнем моря…

Силы, действующие на фундамент

Рассмотрим силы, действующие на фундамент в летнее и зимнее время года и в наиболее тяжелых условиях эксплуатации — на пучинистом грунте с высоким уровнем грунтовых вод (УГВ), расположенным выше уровня промерзания грунта (УПГ).

В летний период года (левый рисунок) на фундамент действуют всего две силы:

  • нагрузка строения на фундамент А;
  • сила сопротивления грунта Б.

Рисунок в центре — схема сил, действующих на фундамент в зимнее время для случая, когда его нижняя опорная поверхность — подошва — расположена выше уровня промерзания грунта. Такое устройство фундамента следует отнести к неправильным. В зимний период в результате промерзания грунта под его подошвой появляются силы вспучивания В. Кроме того, промерзший грунт сжимает фундамент и старается вытолкнуть его из фундаментной ямы. Действие этих касательных сил обозначено индексом Г. Совместное действие сил В и Г приводит к подъему фундамента на величину «а». Как уже отмечалось выше, величина подъема фундамента «а» и возврат фундамента на место после оттаивания грунта не одинаковы для всех участков фундамента. По этим причинам и появляются его деформации, приводящие к неприятным последствиям.

На рисунке справа — схема сил для фундамента, подошва которого находится ниже уровня промерзания грунта. При таком решении подошва фундамента не испытывает давления мерзлого грунта снизу. А если нет сил вспучивания, то нет и зимнего подъема фундамента силами вспучивания на величину «а». Недостаток этого решения — резкое увеличение действия сил типа Г. Величина этих сил также значительна.

Для нейтрализации действия этих сил рекомендуется:

  • изготавливать фундамент только из армированного бетона;
  • основание фундамента делают уширенным, в виде опорной площадки;
  • вертикальные стенки делают сужающимися к верхней части фундамента;
  • боковые поверхности фундамента покрывают скользящим слоем (полиэтилен, отработанное машинное масло, песчаные засыпки и т. д.).

Определение глубины заложения фундамента самостоятельно

Глубина заложения фундамента – это отметка, на которой находится его нижняя опорная плоскость относительно нулевого уровня грунта на стройплощадке. Это расчётная величина, значение которой зависит как от вида самого фундамента, так и от веса и конструкции дома, от климатических и геологических условий на участке строительства. Все эти факторы обязательно учитываются при проектировании, а расчёты должны выполнять опытные специалисты, особенно если речь идёт о крупных зданиях с высокими требованиями к их надёжности. Для возведения небольшого дома или хозяйственной постройки эту величину можно вычислить самостоятельно.

Подошва этого фундамента находится на отметке 1400 мм ниже нулевой отметки

Расчёт по геологическим и климатическим данным

На какую глубину опустить фундамент, зависит в первую очередь от особенностей грунта и его поведения при подъёме грунтовых вод и зимнем промерзании. А это связано с климатическими показателями в регионе строительства, поэтому все эти факторы нужно учитывать в связке друг с другом.

Тип грунта

По правилам перед тем как рассчитать глубину фундамента, следует провести геолого-геодезические изыскания и определить тип грунта на участке застройки. На практике часто поступают проще, и получают уже готовые данные в местном архитектурном бюро или расспрашивают хозяев соседних участков, уже построивших на них дома.

Плотные грунты, которые необходимо изучить, находятся под слоем плодородной почвы, не способной быть надёжной основой для фундамента.

  • Глины и суглинки.

Траншея в глинистом грунте

Такие грунты хорошо удерживают в себе воду, которая при замерзании расширяется и приводит к их неравномерному вспучиванию и выталкиванию фундамента вверх. Это всегда происходит при высоком стоянии грунтовых вод, которое может колебаться в зависимости от количества осадков. Поэтому подошва фундамента должна быть ниже этой отметки. Но даже если регион считается засушливым, а грунтовые воды залегают глубоко, основание на глинистых грунтах заглубляют не менее чем на 0,75-0,8 м.

  • Пески и супеси.

Песчаный грунт

Такие грунты, сложенные из частиц средней и крупной фракции, легко пропускают сквозь себя воду, не удерживая её и не вспучиваясь. Поэтому они служат надёжным основанием для фундамента, который при отсутствии большой нагрузки на него достаточно заглубить всего на полметра.

Если же грунт мелкопесчаный, пылеватый, при насыщении влагой он теряет устойчивость и «плывёт». Фундаменты в нем всегда заглубляют ниже отметки промерзания, величина которой зависит от климатических особенностей региона.

Песчано-пылеватый грунт – плохая база для фундамента

  • Крупнообломочные грунты.

Крупнообломочный или хрящеватый грунт большей частью состоит из каменистых частиц (щебневых, галечниковых, гравийных). Они препятствуют его размыванию и вспучиванию из-за сжатия мёрзлой водой, что позволяет сильно не заглублять фундамент даже при высоком стоянии подземных вод.

Крупнообломочный щебенистый грунт

  • Скалистые грунты.

Сложенное из прочных горных пород, такое основание является самым надёжным, так как оно не вспучивается, не проседает и не размывается. Строя загородный дом на таком грунте, не придётся думать, как определить глубину заложения фундамента – его можно ставить без заглубления, лишь удалив с участка рыхлый плодородный слой земли и выровняв его.

Скалистый грунт в разрезе

Отметка грунтовых вод

Глубину нахождения подземных вод всегда учитывают при строительстве домов на глинистой или песчаной пылеватой почве, особенно если их уровень находится близко к поверхности. Не брать её в расчёт можно только в том случае, если отметка их залегания расположена ниже того уровня, до которого грунт промерзает зимой, на 2 и более метров.

Если же водный горизонт находится выше, то фундамент на пучинистых грунтах необходимо заглублять ниже отметки их промерзания.

Вода в траншее для фундамента

Уровень промерзания

Как уже ясно из сказанного, грунт, промерзающий в зимние месяцы, ведёт себя по-разному в зависимости от того, насколько он насыщен водой и способен удерживать её в себе. Супеси, глины, суглинки и мелкопесчаные грунты относятся к водонасыщаемым, они выталкивают фундамент, если его подошва находится в промерзающем слое. Поэтому на таких грунтах её закладывают ниже этого уровня.

Правила устройства фундамента на промерзающих пучинистых грунтах

Перед тем как рассчитать глубину заложения фундамента, необходимо узнать глубину промерзания почвы. Она зависит от географического положения точки строительства. Для её определения используют специально составленные изотермические карты, изолинии на которых проведены через крупные города.

Карта сезонного промерзания грунтов

Чтобы определить этот параметр точнее и скоррелировать с типом грунта, применяют эмпирическую формулу:

D = d х √Mt, где

D – искомая глубина промерзания;

d – коэффициент корреляции по типу грунта;

Mt – модуль суммы месячных отрицательных температур за год.

Для справки! Значения зимних температур за последние 5-10 лет можно узнать в местном метеобюро и выбрать самый холодный год. Найти их можно и в интернете, введя в поиск запрос по ближайшему городу.

Значения коэффициента d:

  • для хрящеватых обломочных грунтов – 0,34;
  • для крупнопесчаных и среднепесчаных – 0,3;
  • для пылеватых – 0,28;
  • для глин и суглинков – 0,23.

Приведём пример расчёта для дома, возводимого на мелкопесчаном грунте в Московской области. Из открытых источников узнаем, что в этом регионе отрицательная температура держится 4 месяца со средними показателями по каждому – 3,3; – 7,8; – 9,1 и – 9,8 градусов.

Сумма температур составляет 30, а коэффициент по типу грунта 0,28. Подставляем эти значения в формулу:

D = 0,28 х √30 = 1,53 м

Значит, глубина промерзания почвы в данной местности – 153 см, что почти совпадает с проходящей по ней изолинией на карте – 160 см.

Расчёт с учётом конструкции и эксплуатационных особенностей здания

Под постройками земля может промерзать больше или меньше, чем на открытых участках. Это зависит от того, отапливаются ли они в холодный период, имеют ли подвальные помещения, утеплённые перекрытия и отмостку.

Под домами сезонного использования без системы отопления грунт может промерзать на большую глубину, не имея защитного снегового покрова. Поэтому для её определения применяют повышающий коэффициент 1,1, на который умножают нормативное значение. В нашем примере она будет равна 1,53 х 1,1 = 1,68 м.

Зная, что такое глубина заложения фундамента, прибавляем к этому значению 0,1…0,2 м, и получаем искомую отметку.

Для отапливаемых зданий круглогодичного проживания применяют понижающий коэффициент, так как тепло внутри здания передаётся перекрытиям, стенам фундамента и грунту под ними, что не даёт ему промерзать на большую глубину.

Таблица для определения понижающего коэффициента

Если вы строите дом с техническим полуподвалом, в котором зимой будет поддерживаться температура не менее 15 градусов, то нормативную глубину промерзания следует умножить на 0,5: 1,53 х 0,5 = 0,77 м. Это и будет минимальная глубина, на которой необходимо ставить фундамент.

Обратите внимание! Заглубление основания дома на любом грунте, кроме скалистого, не может быть меньше полуметра.

Глубина заложения в зависимости от типа фундамента

Если глубина заложения фундамента – это расстояние от его подошвы до горизонтальной отметки уровня земли, то нужно понимать, что считать подошвой. И какую отметку считать нулевой, если участок расположен на склоне. Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо разобраться в типах фундаментных конструкций и целесообразности их применения для разных грунтов.

Конструкции фундаментов

Жилые дома возводят на ленточном, плитном или свайном фундаменте, выбирая оптимальный вариант с учётом нагрузки на основание, типа грунта, уклона участка застройки и других данных.

  • Монолитный или сборный железобетонный ленточный фундамент – самый распространённый тип основания для ненасыщенных влагой и слабопучинистых грунтов. Обладает хорошей несущей способностью, подходит для зданий из кирпича и блоков.
  • Монолитная железобетонная плита – самый надёжный фундамент для тяжёлых зданий, возводимых на участках с пучинистыми грунтами. Плита равномерно распределяет нагрузку на слабое грунтовое основание, а при его подвижках «плавает» вместе с домом.
  • Свайный фундамент годится для любых грунтов, кроме скальных: длинные стальные или железобетонные опоры можно опустить на любую глубину, пронзив насквозь и водоносный слой, и промерзающий грунт, чтобы добраться до твёрдого и неподвижного пласта. Но ставить на него можно только сравнительно лёгкие дома – деревянные, каркасные, из ячеистых блоков.

В некоторых случаях для усиления конструкции используют комбинирование ленточного или плитного фундамента со свайным.

Фундамент из буронабивных свай и монолитной плиты

Форма подошвы у всех этих оснований разная, соответственно отличается и её площадь, и её взаимодействие с грунтом.

Хуже всего противостоит морозному пучению ленточный фундамент, имеющий большую длину и небольшую суммарную площадь. Давление грунта действует на него неравномерно, вызывая разрушения. Именно поэтому нужно знать, как посчитать глубину заложения фундамента в виде ленты, чтобы её подошва оказалась ниже уровня промерзания.

Плита имеет большую площадь и воспринимает давление грунта на себя более равномерно, к тому же оно уравновешивается такой же равномерно распределённой нагрузкой от здания. Поэтому её не заглубляют до уровня промерзания даже на пучинистых грунтах.

Опоры свайного фундамента объединены друг с другом монолитной железобетонной лентой или стальным ростверком. Его подошва точечная – это «пятки» свай, которые всегда находятся в плотных слоях грунта ниже уровня его промерзания. Такая конструкция позволяет строить дома на участках с большим уклоном без планировки грунта, что необходимо при устройстве плитного или ленточного основания.

Если выравнивание площадки не проводится, нулевой считается самая низко расположенная точка, и глубина заложения фундамента считается от неё

Фундаменты мелкого и глубокого заложения

При строительстве частных домов малой этажности на расчётную глубину ниже уровня промерзания грунта фундаменты закладывают только в тех случаях, когда:

  • в проекте предусмотрен подвал или цокольный этаж;
  • дом имеет большие размеры и внушительный вес;
  • рядом находятся крупные здания, мощные фундаменты которых могут изменить свойства грунта;
  • участок строительства находится в сейсмоопасной зоне.

Если вы строите дом, имея в исходных данных хотя бы один из перечисленных факторов, не стоит самостоятельно решать, как найти глубину заложения фундамента – этим должны заниматься специалисты.

Заглубление ленточного и тем более плитного фундамента на большую глубину нецелесообразно, так как связано с огромными финансовыми затратами. В частном домостроении правильнее использовать свайные или мелкозаглубленные основания.

Для предотвращения деформации такого фундамента предпринимают специальные меры, устраняющие пучение грунта под домом.

  • Утепление стен фундамента во избежание проникновения холода под дом, для чего бетон заливают в несъёмную опалубку из экструдированного пенополистирола.
  • Утепление грунта под отмосткой, защищающее его от промерзания по всему периметру.
  • Устройство дренажных систем для отвода грунтовой воды и осадков от фундамента.

Глубину заложения фундамента нельзя назначить произвольно. Величина его заглубления в грунт зависит от множества факторов в совокупности. В первую очередь это тип грунта и его способность нести расчётную нагрузку. Эта способность может меняться в зависимости от насыщения грунтовыми водами и промерзания в зимний период. Также на глубину заложения влияют вес, конструктивные и эксплуатационные особенности дома. Но закладывать фундамент на расчётную глубину не всегда целесообразно. Часто более надёжным и экономически выгодным решением становится мелкозаглублённое основание. Однако решать это должны специалисты.

Глубина заложения фундамента

Глубина фундамента – это тема, которая интересует практически каждого индивидуального застройщика. Начиная строительство собственного дома, гаража, сарая и других объектов народного хозяйства, каждый понимает, что именно правильно расчитанный и затем правильно сделанный фундамент будет являться прочной основой надёжного строения.

В идеальном варианте размеры и конструкцию определяет проектировщик и указывает всё это в проекте дома. Но в жизни случаются разные ситуации, и обращение к грамотному архитектору может быть иногда невозможным. Может случится  и так, что жалко денег или их мало, а гараж строить надо. А что делать, если нет доверия к данным по проекту, и хочется убедиться, рассчитать и проверить все самому? Открыл книгу, а там куча непонятных трёхэтажных формул. Что делать, как разобраться? Бетон недёшев. Лишний лить не хочется, да и экономить страшно, а вдруг треснет. А тут ещё и знакомые «спецы» говорят, что полметра хватит.

Да, действительно глубина заложения подошвы фундамента может быть принята минимальной, а это и есть 0,5 м от поверхности стройплощадки. Это только в том случае, если у вас от самой поверхности на значительную глубину залегают грунты с высокой несущей способностью. В остальных случаях всё может быть значительно сложнее. Разберёмся по порядку.

Глубина заложения фундамента зависит:

  1. от результатов гидрогеологических (уровень грунтовых вод) и геологических (какие грунты) исследований;
  2. от климатических условий в вашей местности;
  3. от особенностей конструкции будущего здания;
  4. от величины нагрузки и направления воздействия на основание.

Глубина, на которой должна находится подошва фундамента, главным образом, зависит от геологических и гидрогеологических условий вашей стройплощадки. Проще говоря, от вида грунтов и их свойств, а также от уровня грунтовых вод. А для того чтобы разобраться какие именно пласты находятся на месте вашей будущей недвижимости, и на какой глубине протекают грунтовые воды придётся интенсивно помахать лопатой. Копать надо глубокую яму размерами 1х1 метр по бокам и 2,5 м в глубину.

Конечно, проще обратиться к специалистам, у которых, вполне возможно, уже имеются точные данные именно для вашей территории. Если же есть желание всё сделать самому, то придётся копать, отвертеться никак не получится. Итак, выкапываем яму, вышеназванных размеров. Затем определяем путём замера обычной рулеткой, на каком расстоянии от поверхности залегает каждый отдельный пласт грунта. Также поступаем и с водой, выступившей на дне колодца, если она появится.

Что же может быть в выкопанной ямке? Как правило, слои располагаются так:

  1. Растительный грунт. Его толщина может быть от 0,1 до 1,0 м и более, узнать легко, он темнее, чем нижележащие слои. Тут находятся всякие корешки, жучки, козявки, червячки, которые живут, помирают, гниют и разлагаются. Его обязательно придётся снять под всем домом, он неравномерно уплотняется, имеет прекрасную способность накапливать в себе воду, что может привести к деформации здания. Ниже растительного залегает естественный грунт, на который уже может опираться фундамент.
  2. Ил или торфяник. Совсем плохое основание, именно в такие «основания» завёл и уложил захватчиков Иван Сусанин. Вернее он их завёл, а легли они уже сами. Из этого и следует, что на них дом строить нельзя!
  3. Гравелистые, крупные и средние пески. Самое надежное основание для дома. В них можно закладывать фундамент по минимуму, на глубину — 0,5 м.
  4. Мелкие и пылеватые пески. При их обнаружении следует обязательно учитывать уровень грунтовых вод. Дело в том, что при насыщении водой снижается несущая способность грунтов, что может привести к деформациям, трещинам в фундаменте, а затем и стенах, перекосу всего здания.
  5. Глины, суглинки и супеси, а так же лесовидные суглинки. Имеют такой же недостаток, как и пески мелкие и пылеватые. При малой влажности они способны выдержать большие нагрузки, а при насыщении водой уплотняются даже под влиянием собственного веса и могут значительно просесть.

Так как уровень грунтовых вод очень сильно влияет на глубину заложения фундамента, то ещё даже светлые головы СССР создали таблицу этих зависимостей и создали документ СНиП 2.02.01-83*, в котором описаны все тонкости проектирования фундаментов. Особо пытливым товарищам очень советуем ознакомиться с этим документом. Его можно свободно найти и скачать в сети. Здесь же расположим более понятную, упрощённую таблицу:

Таблица 1. Выбор глубины заложения подошвы фундаментов в зависимости от уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунтов






Грунты располагающиеся под подошвой фундаментаРасстояние от планировочной отметки до уровня грунтовых вод
менее глубины промерзания + 2 метрапревышает глубину промерзания + 2 метра
Скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупностиНе зависит от глубины промерзания
Пески мелкие и пылеватые, супесиНе менее глубины промерзанияНе зависит от глубины промерзания
Суглинки, глины, а также крупно-обломочные с пылевато-глинистым заполнителемНе менее глубины промерзания

Как вы заметили, в таблице используется такое понятие как глубина промерзания. Что это такое и как её рассчитать смотрим ниже. Глубина промерзания и величина пучения зависят от климатических условий и вида грунта. Заметьте – вида грунта! Можно ошибочно полагать что, воспользовавшись картой с указанием глубин промерзания, получишь точный результат. Нет, точный результат вычисляется по формулам:

, где    dfn – нормативная глубина сезоннного промерзания;

Mt – коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в требуемом районе. Найти данные для своего района очень просто, достаточно просмотреть документ СНиП 23-01-99 «СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ», в котором указаны данные всех районов бывшего СССР. Данные нужно выбрать из таблицы 1, стоблец №5.

d0 – величина принимаемая равной:

  • суглинков и глин – 0,23;
  • супесей, песков мелких и пылеватых — 0,28;
  • песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,3;
  • крупнообломочных грунтов — 0,34.

Узнав значение нормативной глубины сезонного промерзания – dfn , идём далее и с помощью формулы

dfn – уже нам известно, а вот kn узнаём из таблицы:







Особенности сооруженияКоэффициент kn при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, oС
05101520 и выше
Без подвала с полами, устраиваемыми по грунту0,90,80,70,60,5
на лагах по грунту1,00,90,80,70,6
по утепленному цокольному перекрытию1,01,00,90,80,7
С подвалом или техническим подпольем0,80,70,60,50,4

Обращаем ваше внимание на то, что для стен наружных и внутренних фундаментов, не отапливаемых сооружений, используется kn =1,1. Обратите на это внимание, если вы планируете сезонное использование здания (дача), или собираетесь растянуть строительные работы на несколько сезонов без применения отопления.

Глубина заложения и нагрузка на основание

Тяжелые здания заглубляют на большую глубину для увеличения расчетного сопротивления грунта под основанием. Естественно, если вы решили водрузить что-то наподобие Пизанской Башни, то фундамент придётся закопать поглубже. А если вдруг, не дай бог, ещё и наклонить, то значительно глубже. Помпезные и грандиозные проекты рассчитывать самому – весьма вредное занятие, чреватое пагубными последствиями. В таких случаях будет лучше обратиться к профессионалам.

Глубины заложения и особенности конструкции здания

Близкое соседство других зданий, наличие подвала, каналов и т.д. Всё это тоже влияет на глубину заложения. Поэтому размеры проектируемого фундамента увязывается с его конструкцией, а также пола, подвала, с расположением мест ввода коммуникаций и расположением уже существующих фундаментов ранее построенных сооружений, если таковые имеются.


КАК РАССЧИТАТЬ ГЛУБИНУ МЕЛКОГО ФУНДАМЕНТА?

Выбор правильной глубины фундамента для конструкции здания является важным шагом в процессе проектирования здания. Информация, представленная в этом посте, поможет вам определить правильную глубину фундамента для здания.

Прочитав этот пост, вы сможете ответить на следующие вопросы.

  • Что такое фонд?
  • Какие факторы влияют на глубину заложения фундамента?
  • Как рассчитать глубину фундамента?

Фундамент — это часть конструкции, которая воспринимает нагрузку от надстройки, а затем передает эту нагрузку на грунт под ним таким образом, чтобы грунт никогда не разрушался при сдвиге или никогда не подвергался чрезмерной осадке дифференциальной осадки.

Перед расчетом глубины мелкозаглубленного фундамента необходимо заранее учесть следующие факторы.

  1. Фундамент следует размещать на такой глубине, чтобы он был защищен от повреждений из-за набухания, усадки или промерзания подпочвенного слоя.
  2. Несущая способность грунта под фундаментом должна быть достаточной, чтобы выдерживать нагрузку, исходящую от фундамента.
  3. Если фундамент должен быть размещен на связном грунте, то осадка вследствие уплотнения не должна быть чрезмерной.
  4. Никогда не кладите фундамент на рыхлые или нарушенные почвы, которые могут быть подвержены эрозии ветром или наводнением.
  5. Если возможно, то фундамент следует размещать выше уровня грунтовых вод, так как это позволит избежать затрат на откачку и предотвратить неустойчивость почвы из-за просачивания воды на дно котлована.
  6. Проведите исследование грунта фундамента, чтобы узнать его физические и химические свойства, поскольку присутствие сульфата может повредить фундамент.

Минимальную глубину мелкозаглубленного фундамента для грунта можно рассчитать по следующей формуле, предложенной Рэнкином.Это называется Формула Ренкина .

D мин = (q/ г) * [(1 – sin Ø) / (1 + sin Ø)] 2

Где,

D min = Минимальная глубина фундамента в м

г = Плотность единицы веса грунта в кН/м 3

Ø = Угол естественного откоса в градусах

q = Интенсивность нагрузки или Безопасная несущая способность грунта в кН/м 2

Пример расчета

Рассчитайте минимальную глубину фундамента, необходимую для передачи давления 55 кН/м 2 в несвязном грунте плотностью 16 кН/м 3 и углом естественного откоса 20 0 ?

Данные

Интенсивность давления (q) = 55 кН/м 2

Плотность почвы (г) = 16 кН/м 3

Угол естественного откоса (Ø) = 20 0

Расчет

Минимальная глубина фундамента по Ренкину,

D мин = (q/ г) * [(1 – sin Ø) / (1 + sin Ø)] 2

D мин = (55/16) * [(1 – sin20 0 ) / (1 + sin20 0 )] 2

D мин = 0. 82 м

Полезные советы

Для предварительного расчета глубины фундамента можно использовать значения плотности и угла естественного откоса, приведенные в следующей таблице.

Тип почвы Угол естественного откоса (в градусах) Удельный вес (в кН/м 3 )
Сухой песок 25 – 35 16,0
Влажный песок 30 – 35 18.4
Влажный песок 15 – 25 19,2
Сухой и уплотненный песок 35 19,2
Чистый гравий 30 – 40 17,9
Смесь гравия и песка 25 – 40 19,2
Бутовый камень 45 19,2
Сухая глина 30 17,6
Влажная глина 15 19. 2
Ясень 40 6,4

ПРИМЕЧАНИЕ:

  • Значения, приведенные в таблице выше, являются приблизительными.
  • Чтобы узнать плотность почвы на месте, вы должны проверить ее на месте. Есть два общих метода, которые широко используются для определения плотности почвы на месте. Нажмите следующие две ссылки, чтобы прочитать процедуру тестирования.

Как рассчитать плотность грунта на месте с помощью кернового метода?

Как рассчитать плотность грунта на месте методом замещения песка?

  • Чтобы узнать безопасную несущую способность грунта, проведите испытание на нагрузку плиты на месте и рассчитайте безопасную несущую способность на основе данных испытаний на нагрузку плиты.Прочтите следующие два поста на PLT.

Как выполнить испытание под нагрузкой плиты на месте?

Как рассчитать безопасную несущую способность грунта по PLT?

  • Для быстрого определения безопасной несущей способности грунта читайте следующий пост.

Как определить несущую способность грунта на участке?

Как определить глубину фундамента

Фундаменты представляют собой элементы основания, которые передают нагрузку надстройки сооружения на последний несущий слой/пласт грунта.Глубина фундамента является важным параметром, влияющим на эксплуатационные характеристики конструкции. Строгих правил или прямых формул для определения глубины фундамента не существует, но есть важные факторы, которые необходимо учитывать перед тем, как будет выбрана окончательная глубина фундамента.

Первое соображение при выборе глубины фундамента заключается в том, что фундамент должен опускаться на глубину, при которой несущая способность грунта достаточна для поддержки нагрузки фундамента без чрезмерной осадки или разрушения при сдвиге.Несущая способность фундамента и глубина определяются на основании исследования грунта с помощью полевых и/или лабораторных испытаний.

Отчет об исследовании грунта, подготовленный инженером-геотехником, обычно содержит информацию о несущей способности грунта на участке на разной глубине. Выбранная глубина и несущая способность, используемые для проектирования фундамента, должны дать представление о том, какой должна быть минимальная глубина фундамента. Типичный пример показан в таблице ниже;

Согласно приведенной выше таблице, если при расчете фундамента использовалась несущая способность 87 кПа, минимальная глубина фундамента должна составлять 1000 мм.

Помимо соображений несущей способности, очень важно учитывать глубину фундамента за пределами рыхлого или нарушенного верхнего слоя почвы или почвы, подверженной эрозии ветром или наводнением. Когда фундамент закладывается очень близко к поверхности земли, эрозия может привести к потере несущей способности, независимо от того, насколько сильны слои сопротивления сдвигу.

Когда вышеуказанные условия соблюдены, главная цель должна состоять в том, чтобы избежать слишком большой глубины до уровня фундамента. В зависимости от характера грунта, когда выемка траншеи превышает 1500 мм, могут потребоваться опоры для предотвращения обрушения бортов.Это может привести к серьезным нарушениям в строительстве фундамента и впоследствии увеличить стоимость фундамента.

Там, где это возможно или применимо, основание мелкозаглубленного фундамента должно находиться выше уровня грунтовых вод, чтобы избежать затрат на контроль грунтовых вод и возможной нестабильности грунта из-за просачивания воды на дно котлована. По данным Tomlinson et al (1989), обычно более экономично применять широкие фундаменты при сравнительно низком давлении на опору или даже использовать альтернативу свайным фундаментам, чем копать ниже уровня грунтовых вод в водоносном гравии, песке или грунте. ил.

Помимо соображений допустимой несущей способности фундаменты мелкого заложения в глинах важно выносить за пределы слоя грунта, подверженного влиянию подвижек грунта, вызванных набуханием и усадкой, растительностью, морозным воздействием и другими воздействиями. Следует обратить внимание на устойчивость мелкозаглубленного фундамента на ступенчатом или наклонном грунте.

Предполагаемая нагрузка на фундамент также может влиять на глубину фундамента. Фундаменты, подверженные высоким боковым нагрузкам и опрокидывающему моменту, должны быть заложены на большей глубине, где глубина фундамента и надстройка могут повысить коэффициент безопасности от опрокидывания и оползания.

Формулу Ренкина можно использовать для оценки глубины мелкозаглубленного фундамента. Однако ответ, полученный из формулы, используется редко из-за отсутствия практической значимости. Формула Ренкина для глубины мелкозаглубленного фундамента:

D f = (q a /Ƴ) x [(1 – sinØ)/(1 + sinØ)] 2

Где;
q a = допустимая несущая способность
Ƴ = удельный вес грунта
Ø = угол естественного откоса или сопротивление сдвигу грунта

Типовая глубина ленточного фундамента

Для подкладных и ленточных фундаментов обычно предусматривается минимальная глубина 500 мм в качестве защиты от незначительной эрозии почвы, закапывания насекомых или животных, пучения и незначительных местных раскопок и обработки почвы. Важно отметить, что эта минимальная глубина недостаточна для фундаментов на усадочных глинах, где вспучивание и усадка грунта из-за сезонных изменений влажности могут вызвать заметные подвижки фундаментов.

Глубина от 900 мм до 1000 м рассматривается как минимальная, при которой будет происходить какое-либо сезонное перемещение, но маловероятно, что оно будет иметь величину, достаточную для повреждения надстройки или обычной отделки здания.

Для большинства дуплексов, построенных в Нигерии, где несущая способность грунта превышает 100 кН/м 2 на небольшой глубине, глубина от 900 мм до 1200 мм обычно достаточна для отдельных оснований колонн.

Ссылки
Томлинсон М. Дж. (1989): «Проектирование фундаментов» в Справочнике инженера-строителя (ред. Л. С. Блейк). Баттерворт-Хайнеманн 1989

Какова минимальная глубина фундамента и формула Ренкина

Что такое минимальная глубина фундамента и формула Ренкина? Привет, ребята, в этой статье мы знаем о минимальной глубине фундамента и формуле Ренкина, глубине фундамента, глубине мелкого и свайного фундамента и стандартной глубине фундамента согласно коду IS.

Какова минимальная глубина фундамента и формула Ренкина

. Фундамент является важной структурой в строительных работах при строительстве строительных конструкций плотин, мостовых заводов и промышленных зданий. Основная функция фундамента – безопасно передавать воздействующую на него нагрузку на грунтовое ложе.

Глубина фундамента обычно зависит от двух факторов: несущей способности грунта и типа фундамента. Несущая способность слабого грунта имеет большую глубину фундамента, а несущая способность сильного грунта — меньше фундамента.

Существует два типа фундамента мелкого и глубокого типа, как правило, мелкий фундамент предусмотрен в грунте с более высокой несущей способностью, а свайный фундамент предусмотрен в грунте с меньшей несущей способностью.

минимальная глубина фундамента: – минимальная глубина фундамента составляет около 5 футов для небольшого жилого дома от уровня земли или как минимум в 1,50 раза больше ширины фундамента.

В холодном климате глубина фундамента должна составлять не менее 1.50 м ниже поверхности из-за возможного воздействия мороза.

Минимальная глубина фундамента (неглубокого/свайного)

В основном глубина фундамента зависит от типа фундамента или типа грунта. Как тип фундамента влияет на глубину фундамента. ?

Как известно, глубина глубокого заложения больше мелкозаглубленного. Глубокий фундамент предоставляется в особых случаях, таких как заболоченные участки, плохая несущая способность почвы и особый тип конструкции.

Таким образом, если вы заложили глубокий фундамент, глубина фундамента будет отличаться от глубины фундамента.

Как тип грунта влияет на глубину фундамента?
Как известно, все типы почв имеют разные характеристики. Если несущая способность этого грунта выше, то это уменьшит глубину фундамента. слабая почва, например, черная хлопковая почва, бедная песчаная почва увеличивает глубину фундамента.

1,5 м (5 футов) — это минимальная глубина фундамента, используемая для мелкомасштабного строительства, в простом фундаменте она будет составлять 4 фута, а для мелкозаглубленного фундамента — 5 футов.

Глубина глубокого фундамента зависит от приложенной нагрузки на конструкцию. Если нагрузка на фундамент составляет 500 кН, минимальная глубина равна 3.от 5 м до 4,5 м. Если нагрузка на фундамент находится в диапазоне от 2000 кН до 3000 кН, минимальная глубина свайного фундамента составляет от 6,0 до 20,0 м с оголовками свай.

Какова минимальная глубина фундамента? их ответ: 1,5 м — минимальная глубина фундамента для небольшого жилого дома.

Какова глубина мелководья? Их ответ: от 1,5 м до 2,5 м — это глубина мелководного фундамента, используемого в строительстве.

Что такое глубина свайного фундамента? Их ответ 3.Глубина свайного фундамента от 5 до 20 м зависит от действующей на него нагрузки.

Минимальная глубина фундамента по коду IS

Минимальная глубина фундамента по IS 1080-1982 составляет 50 см от уровня земли.

Формула глубины фундамента: согласно теории и формуле Ренкина минимальная глубина фундамента представлена ​​формулой = p/w (1-sin Φ /1+sin Φ) 2, где p = общая несущая способность, w = плотность грунта , Φ = угол отклика почвы. Но на практике глубина фундамента сохраняется равной 0.2, где p = общая несущая способность, w = плотность грунта, Φ = угол отклика грунта.

Ранжирование учитывало равновесие элемента грунта: один непосредственно под фундаментом, а другой сразу за краем фундамента. Когда нагрузка на сдачу увеличивается и приближается к значению.

Минимальная глубина фундамента Формула

Целью фундамента здания является обеспечение поддержки конструкции, расположенной над землей.Фундамент всегда заглубляется в почву ниже уровня промерзания, чтобы гарантировать отсутствие движения или смещения конструкции.

Фундаменты должны быть выровнены должным образом, чтобы выдерживать вес конструкции в течение длительного периода времени. С этой целью более крупные основания, известные как нижние колонтитулы, вкапываются глубоко в землю, чтобы обеспечить достаточную поддержку фундамента. Глубина и ширина фундамента зависят от цоколя здания.

При проектировании любого здания наиболее важным фактором является сохранение надлежащей глубины фундамента для конструкции здания.

В следующем учебном пособии по гражданскому строительству вы узнаете, как рассчитать точную глубину фундамента здания.

Перед расчетом глубины мелкозаглубленного фундамента необходимо принять во внимание следующие факторы: —

1. Фундамент следует располагать на такой глубине, чтобы защитить его от повреждений, вызванных набуханием, усадкой или промерзанием грунта.
2. Несущая способность грунта под фундаментом должна быть достаточной, чтобы выдерживать нагрузку, создаваемую фундаментом.
3. В случае заложения фундамента на связном грунте осадка в результате уплотнения не должна быть чрезмерной.
4. Фундамент нельзя размещать на рыхлых или нарушенных грунтах, которые могут подвергнуться коррозии ветром или паводком.

5. Если возможно, фундамент должен располагаться над уровнем грунтовых вод, чтобы избежать затрат на откачку, а также нестабильности почвы, вызванной просачиванием воды на дно котлована.
6. Тщательно осмотрите грунт фундамента, чтобы получить подробную информацию о его физических и химических свойствах, так как наличие сульфата может сделать фундамент непрочным.

Минимальная глубина мелкозаглубленного фундамента для грунта измеряется по следующей формуле, известной как формула Ренкина.

Dmin = (q/g) * [(1 – sinØ) / (1 + sinØ)] 2

Здесь,

Dmin обозначает минимальную глубину фундамента в м

Читайте также: Некоторые полезные рекомендации по строительству железобетонного фундамента

g обозначает плотность единицы веса грунта в кН/м 3
Ø обозначает угол естественного откоса в градусах
q обозначает интенсивность нагрузки или безопасную несущую способность грунта в кН/м 2

ПРОЦЕСС РАСЧЕТА

Определите минимальную глубину, необходимую для прохождения фундамента под давлением 55 кН/м2 в несвязном грунте плотностью 16 кН/м3 и углом естественного откоса 200?

Расчет производится на основе следующих данных :

Интенсивность давления (q) = 55 кН/м 2
Плотность грунта (г) = 16 кН/м 3
Угол естественного откоса (Ø) = 20 0

Расчет

Минимальная глубина фундамента по Ренкину,
Dmin = (q/g) * [(1 – sinØ) / (1 + sinØ)] 2
Dmin = (55/16) * [(1 – sin20 0 ) / (1 + sin20 0 )] 2
Dмин = 0. 82 м

Для того, чтобы рассчитать ширину фундамента, пройдите следующий видеоурок, представленный известным инженером С.Л.Ханом.

Источник видео: С.Л. Хан

ИНЖЕНЕР-СТРОИТЕЛЬ: ГЛУБИНА ФУНДАМЕНТОВ

Фундаменты должны располагаться ниже верхнего (органического) грунта, различных насыпей, заброшенного фундамента, обломков или навоза. Если верхний рыхлый грунт или насыпь слишком глубоки, можно использовать две альтернативы в зависимости от относительной экономии и имеющегося времени:

(i) Удаление верхнего слоя грунта непосредственно под фундаментом и замена его тощим бетоном [Рис.3.1 (a)]
(ii) Снятие верхнего слоя почвы на участке, превышающем площадь основания, и замена его уплотненным песком и гравием. Площадь засыпки из утрамбованного песка и гравия должна быть достаточно большой для распределения нагрузки на фундамент, как показано на рис. 3.1 (b) .

В любом случае важно достичь уровня слоев, который имеет требуемую несущую способность, принятую для расчета фундамента.

РИС. 3.1.

Иногда верхний слой почвы может быть хорошим и плотным и иметь достаточную несущую способность.В этом случае желательно сохранить минимальную глубину фундамента, заданную формулой Ренкина: (уравнение 2.8)

Где Ø
угол естественного откоса, значения которого можно взять из таблицы 3.1.

Примечание: Следует отметить, что q — это фактическая интенсивность нагрузки, а не безопасная несущая способность грунта. Иногда фактическая интенсивность нагрузки может быть меньше безопасной несущей способности грунта, что требует меньшей минимальной глубины. Когда фундаменты опираются на очень жесткий грунт, имеющий очень высокую безопасную несущую способность, минимальная глубина фундамента, рассчитанная на основе безопасной несущей способности, окажется очень большой, что смешно. В таких грунтах ширина основания (найденная из других соображений) будет больше, чем требуется из соображений несущей способности, что приведет к фактическому давлению грунта меньшему, чем безопасная несущая способность.

ТАБЛИЦА 3.1. ЗНАЧЕНИЯ ЕДИНИЧНОЙ ВЕСА И УГЛА ОТКЛОНЕНИЯ.

Глубина фундамента также должна быть такой, чтобы скорость или угол распространения нагрузки от основания стены к внешнему краю грунтовой опоры не превышал допустимого значения, как это предусмотрено в рис.3.3(а) .

(PDF) Определение коэффициентов глубины для несущей способности мелкозаглубленных фундаментов в песке

Можно видеть, что результаты, полученные в настоящее время для этого коэффициента, значительно ниже, чем те, которые были определены ранее, что

показывает влияние значения удельного веса почвы.

5. Выводы

Сопротивление грунта над основанием фундамента может быть

учтено с помощью коэффициентов глубины, dg и dq, которые

корректируют для практических целей по формуле несущей способности

для этого эффекта. Обычно используемые предложения для этих факторов

были сделаны Meyerhof (1963) и Brinch Hansen

(1970) и Vesic (1973).

Следуя предыдущим предложениям, коэффициент глубины dg был принят равным

равным 1. С использованием двухмерного числового предельного анализа верхней границы было представлено предложение для коэффициента глубины dqwas

и проведено сравнение с классическими.

Дальнейший анализ позволил оценить справедливость

суперпозиции эффектов, классически принимаемых в формулах несущей способности.Для проанализированных ситуаций несущая способность

примерно на 10-30% больше, чем определенная

по этим формулам.

Эти же результаты расчетов позволили также определить значения шахты для другого коэффициента глубины dq

*– изначально определенные другими авторами

– которые корректируют недооценку

классической формулы несущей способности.

результаты, полученные для случая, когда грунт под и над основанием

имеет одинаковую удельную массу, очень похожи на результаты

, полученные с использованием методов верхней границы другими авторами,

несколько улучшая их.

Можно также установить, что для случая слитого грунта ниже основания основания следует использовать и определять более низкие значения.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить Fundação para a Ciência e

Tecnologia за финансовую поддержку этой статьи (Project PTDC/ECM/70368/2006).

Ссылки

Brinch Hansen, J. (1970) Пересмотренная и расширенная формула

для несущей способности.Бюллетень Датского геотехнического института

, т. 28 с. 5-11.

Хьядж, М.; Лямин, А.В. и Слоан, С.В. (2005) Численное

Решения для анализа предельного значения коэффициента несущей способности

Ng. Международный журнал твердых тел и конструкций,

т. 42:5-6, с. 1681-1704 гг.

Лямин А.В.; Сальгадо, Р .; Слоан, С.В. & Prezzi, M.

(2007) Двух- и трехмерная несущая способность

фундаментов в песке. Геотехника, с.47:8, с. 647-662.

Мартин, К.М. (2005) Точные расчеты несущей способности

методом характеристик. проц. 11-й междунар.

Конф. IACMAG, Турин, т. 4, стр. 441–450.

Мейерхоф, Г.Г. (1963) Некоторые недавние исследования несущей способности фундаментов. Canadian Geotechnical Journal-

nal, т. 1:1, с. 16-26.

Терзаги, К. (1943) Теоретическая механика грунтов, 2-е изд.

John Wiley and Sons, Нью-Йорк, 510 стр.

Terzaghi, K.и Пек, Р. Б. (1967) Механика грунтов в инженерной практике,

, 2-е изд. John Wiley and Sons, New

York, 729 стр.

Vesic, A.S. (1973) Анализ предельных нагрузок мелкозаглубленных

фундаментов. ASCE Journal of Soil Mechanics and

Foundation Division, т. 99:1, с. 45-73.

Висенте да Силва, М. и Антао, А.Н. (2008) Верхняя граница

предельный анализ с параллельной смешанной формулой конечных элементов

. Международный журнал твердых тел и структур —

, v.45:22-23, с. 5788-5804.

Символы

B: ширина основания

dg,dq: коэффициенты глубины

dq

*: коэффициент глубины, учитывающий наложение эффектов, как определено Ляминым и др. (2007)

d d

q c q d

,

*

,

*

,: коэффициент глубины с учетом суперпозиции

, 1(с) и 1(d).

D: Глубина основания подножия

NG, NQ: Коэффициенты подшипника

Q: Доплата на базовом уровне для подножия

QQ: Подшипник

QQ

UA

UB

UB

UB

,,

,

, и т.д.: расчет верхней границы несущей способности

для случая рис. 1(a) и 1(b), и т.д. несущая способность определяется классическим уравнением несущей способности

f’: угол трения грунта

г: вес грунта

г1: вес грунта ниже уровня основания фундамента

г2: вес грунта над фундаментом базовый уровень

52 Почвы и камни, Сан-Паулу, 33(1): 47-52, январь-апрель 2010 г.

Антао и др.

Рисунок 9 — Сравнение коэффициента глубины dq

*, полученного в настоящей работе

с использованием уравнения. 12, для g1= 20[FL-3], и уравнение. (14), для

g1= 10[FL-3].

Проект фундамента | Расчет глубины фундамента здания

Существуют различные факторы для определения глубины фундамента. Расчет глубины фундамента производится исходя из типа грунта, уровня грунтовых вод, нагрузок от конструкции, несущей способности грунта и других факторов.

Факторы, определяющие глубину заложения:

  1. Нагрузка, передаваемая от конструкции к фундаменту
  2. Несущая способность грунта
  3. Глубина уровня воды под поверхностью земли
  4. Типы грунта и глубина слоев в случае слоистого грунта
  5. Глубина примыкающего фундамента

Минимальная глубина фундамента принимается во внимание, чтобы убедиться, что грунт имеет необходимую безопасную несущую способность, как предполагается в проекте. Тем не менее, рекомендуется провести исследование грунта до определения глубины заложения фундамента. В отчете об исследовании почвы будет указана глубина фундамента на основе типа конструкции, свойств почвы, глубины уровня грунтовых вод и всех других переменных, которые необходимо учитывать. Отчет об исследовании почвы показывает несущую способность почвы на разных уровнях и в разных местах.

Если отчет об исследовании почвы недоступен, глубина заложения должна быть выбрана таким образом, чтобы на нее не влияли набухание и усадка почвы из-за сезонных изменений.Глубина фундамента также должна касаться глубины грунтовых вод, чтобы избежать и очистить под землей.

Для фундамента, примыкающего к существующему фундаменту, убедитесь, что баллоны давления фундаментов не перекрываются, когда глубина нового фундамента должна быть выбрана ниже глубины текущего фундамента.

Фундамент не следует уплотнять на небольшой глубине из-за воздействия мороза в странах с холодным климатом.

Формула

Ренкина предлагает руководство по наименьшей глубине фундамента на основе несущей способности грунта.

Где h обозначает наименьшую глубину фундамента

p обозначает полную несущую способность

плотность грунта

обозначает угол естественного откоса или внутреннее трение грунта.

Вышеупомянутая формула дает только рекомендации по наименьшей глубине фундамента, принимая во внимание, что на фундамент не влияют такие факторы, как уровень грунтовых вод, воздействие мороза, типы и свойства почвы и т. д.В эту формулу не входят нагрузки от конструкции на фундамент.

В формуле Ренкина установлено, что глубина фундамента зависит от несущей способности грунта, поэтому с повышением несущей способности грунта увеличивается и глубина фундамента.

Для просмотра калькулятора глубины фундамента перейдите по ссылке
theconstructor.

Want to say something? Post a comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *