Как выполнить расчет глубины заложения фундамента с учетом различных факторов
Содержание:
- Как происходит закладка фундамента на большие глубины
- Нормативно-технические положения
- Глубина заложения фундамента – определяющие факторы
- Какой глубины должен быть фундамент под дом
- Факторы, влияющие на определение глубины фундамента
- Фундаменты глубокого заложения
- Рекомендации для разных типов фундаментов
- Как рассчитать самостоятельно для дома?
- Примерный расчет искомой глубины.
- Что такое глубина заложения фундамента
- Как рассчитать, на сколько заглублять?
Как происходит закладка фундамента на большие глубины
Закладка фундамента на большие глубины, является делом трудоемким и подразумевает целый цикл производственных процессов. Рытье траншей предполагает многократный проход строительной техники, а бетонирование всегда означает большие трудозатраты и материальные расходы на сырье. Для производства земельных работ привлекается экскаваторы и бульдозеры с дополнительным навесным оборудованием. Ни одно бетонирование даже фундаментов на основе блоков, не обходится без грузоподъемной техники, такой как башенный или автокран. В условиях непрерывного цикла строительства требования к замесам и укладке бетона возрастают в несколько раз.
Рис.: Заглубленный фундамент
Нормативно-технические положения
Положения в отношении оптимальной глубины заложения опорных конструкций закреплены соответствующей нормативной документацией. В данном случае это СНиП под номером 2.02.01-83.
назначению и габаритам постройки, которая будет возводиться на опоре;
уровню нагрузок, создаваемых строением;
глубине обустройства опорных конструкций ближайших и примыкающих зданий;
уровню прохождения инженерных коммуникаций;
особенностям рельефа местности;
значимые инженерно-геологическим особенностям строительной площадки. Сюда входят: свойства почвы, особенности имеющихся напластований и т.п.;
гидрогеологическим особенностям местности и характеру их потенциальных изменений при проведении строительных работ и в ходе последующей эксплуатации конструкции;
вероятности размыва почвы у опорных конструкций, возводящихся неподалеку от водоемов;
показателю уровня сезонных промерзаний почвы.
Что такое нормативная глубина промерзания грунта?
Что такое нормативная глубина промерзания грунта
При определении этого значения используется усредненный показатель наибольших ежегодных глубин промерзания. Для правильного проведения расчета нужно брать сведения, полученные в ходе минимум 10-летнего наблюдения. Непосредственно для наблюдений выбирается ровная не заснеженная площадка. Уровень грунтовых вод, при этом, должен быть ниже по отношению к показателю сезонного промерзания почвы.
Нормативная глубина промерзания грунта
Карта залегания грунтовых вод
Если результаты многолетних наблюдений отсутствуют (а именно так зачастую и случается) выполняются соответствующие теплотехнические расчеты. Для регионов, на территории которых почва не промерзает больше чем на 250 см, допустимо использование следующей формулы определения нормативного показателя глубины промерзания.
Формула определения нормативного показателя глубины промерзания
Коэффициент Mt в вышеприведенной формуле указывает на суммарное значение абсолютных среднемесячных минусовых температур зимой для конкретного региона. Эту информацию следует уточнить индивидуально, обратившись в ближайшую гидрометеорологическую станцию или ознакомившись с соответствующей справочной информацией.
Коэффициент d0 определяется по типу почвы на участке. Зависимость следующая:
глинистые и суглинистые грунты – 0,23 м;
пылеватые, мелкопесчанистые и супесные грунты – 0,28 м;
средние, крупные, а также гравелистые пески – 0,3 м;
крупнообломочные – 0,34 м.
Что такое расчетная глубина промерзания?
Для ее нахождения используется следующая формула.
Формула расчета глубины промерзания
Коэффициент dfn здесь указывает на нормативную глубину промерзания (руководство по определению этого показателя приводилось выше).
Показатель kh является коэффициентом, отсылающим к воздействию теплового режима строения. В случае с наружными опорными конструкциями отапливаемых зданий этот параметр берется из следующей таблицы.
Таблица для определения коэффициента
При обустройстве же оснований неотапливаемых зданий данный коэффициент принимается равным 1,1.
Определение показателя расчетной глубины промерзания осуществляется в соответствии с теплотехническим расчетом и в тех ситуациях, когда опорная конструкция укомплектовывается постоянной теплоизоляцией. Также данное положение актуально для ситуаций, когда особенности температурной эксплуатации возводящегося здания могут оказывать значимое воздействие на температурные показатели почвы, к примеру, в случае с банями.
Показатель глубины заложения, актуальный для отапливаемых конструкций, также принимается в случае возведения внешних и внутренних оснований
Во втором случае расчетный показатель промерзания во внимание не принимается
Расчетное значение также может не учитываться, если:
основание обустраивается на мелкопесчанистом грунте и в ходе исследований был подтвержден факт отсутствия пучинистости, а также в ситуациях, когда предварительные исследования и последующие расчетные мероприятия позволили установить, что деформационные процессы, возникающие в ходе промерзания-оттаивания грунта, не оказывают отрицательного воздействия на эксплуатационную пригодность конструкции;
запланировано проведение соответствующих мероприятий, направленных на исключение промерзания почвы.
Для нахождения глубины обустройства опорных конструкций отапливаемых зданий, планировка которых включает необогреваемые подполья и подвальные помещения, используйте следующую таблицу. Считайте от пола первого этажа до подвала.
Таблица для нахождения глубины обустройства опорных конструкций
Глубина заложения фундамента – определяющие факторы
На какую глубину следует закладывать фундамент
Определяя тип будущего фундамента, и принимая решение о заглублении опорной конструкции, учтите условия, в которых будет эксплуатироваться здание.
Важно обратить внимание на следующие моменты:
- геологические аспекты;
- воздействие климатических факторов на глубину фундамента;
- влияние конструктивных особенностей здания на уровень заложения фундамента.
До начала выполнения расчетов и выбора типа фундамента необходимо:
- выполнить мероприятия по анализу почвы на участке строительства;
- изучить ландшафт, а также тщательно расчистить строительную площадку;
- разработать план строения и рассчитать массу строительных конструкций.
На стадии сбора информации об особенностях строительной площадки следует проанализировать ряд факторов:
- характер грунта на различной глубине;
- среднестатистический объем осадков на протяжении года;
- уровень расположение водоносных слоев;
- глубину замерзания почвы;
- колебания высоты и особенности рельефа на стройплощадке.
Виды фундаментов по способу заглубления
Решение о виде фундамента и уровне его закладки принимают с учетом следующих моментов:
- особенностей здания, заложенных в проекте;
- массы строения;
- наличия цокольного помещения;
- уровня расположения подземных коммуникаций.
Средняя температура в этой местности на протяжении года и особенности климата также влияют на размер приямка под основание.
Определяя, от чего зависит глубина закладки опорных конструкций, следует обратить внимание на климатические факторы:
- для зданий, строительство которых планируется в южных широтах, необходимо обеспечить минимальное смещение подошвы траншеи от уровня почвы на 0,6 м;
- при выполнении строительных мероприятий в условиях холодного климата уровень заглубления фундаментной подошвы в почву может достигать 1,5 м.
Для каждого вида грунта уровень замерзания отличается:
- сильнопучинистые грунты, к которым относятся супесчаные, суглинистые и глинистые почвы, промерзают до уровня 0,5–1 м;
- среднепучинистые песчаные почвы, содержащие включения глинистых частиц и песчаной фракции замерзают на глубину 0,6–2 м;
- не склонные к пучению почвы, содержащие песчаные частицы, супесь, суглинки и глинистые включения имеют повышенный до 1–3 м уровень промерзания.
Фактор глубины промерзания земли при закладке фундамента
На склонность грунта к морозному пучению влияют следующие факторы:
- концентрация влаги в почве;
- уровень расположения подземных вод во время промерзания.
Ошибка в выполнении расчетов может привести к деформации основания.
В результате этого возможны отрицательные моменты:
- усадка строения;
- появление трещин на стенах;
- нарушение общей устойчивости здания.
Наряду с характером грунта и уровнем промерзания, немаловажным фактором является рельеф местности. В строительных нормах содержатся требования по выравниванию площадки до начала строительства. Однако для участков, расположенных на наклонной местности, а также на скалистой почве не всегда имеется возможность разровнять участок застройки. В данной ситуации минимальный уровень заложения основания определяется по нижней точке наклонной площадки. Для таких условий отдают предпочтение свайной основе, а также винтовой, которая также не боится перепадов высот.
Проанализировав природные факторы, особенности здания и определив характер грунта, необходимо определиться с конструкцией фундаментной основы для будущего дома.
Факторы воздействующие на фундамент здания
Возможны следующие варианты:
- мелкозаглубленный или глубокозаглубленный ленточный фундамент;
- столбчатое основание в виде свай или железобетонных колонн;
- плитная конструкция основы строения.
Какой глубины должен быть фундамент под дом
Определить самостоятельно, какой глубины должен быть фундамент, можно только оперируя точными цифрами и полученными в ходе геодезии данными. Строительство любого сооружения начинается именно с работ нулевого цикла.
Закладка надежного, прочного фундамента — это один из важнейших этапов возведения долговечного строения, будь то капитальный дом, баня, летний домик или сарай. Затраты на строительство такого основания обычно составляют 15—30 % от общей стоимости работ, однако исправление допущенных при его возведении ошибок обойдется во много раз дороже. Результатом неправильного выбора типа фундамента или нарушения технологии его строительства в лучшем случае может стать перекошенное крыльцо, треснувшие стекла на веранде или плохо открывающиеся двери и окна. От того, какой глубины должен быть фундамент дома, зависит очень многое, в том числе и безопасность проживания в нем без риска обрушения несущих конструкций.
Разумеется, большие расходы совсем не являются гарантией прочности. Некоторые состоятельные застройщики делают мощный фундамент, заглубленный по всему периметру на глубину промерзания, не жалея на это ни труда, ни средств, даже если предполагается строить относительно легкий дом. Затратный подход к выбору фундамента, уместный для многоэтажного дома, в индивидуальном строительстве не всегда оправдан. Более того, если сам дом легкий (брусовый, щитовой, каркасный), такая глубина фундамента под дом может оказаться ошибочной: в первую же зиму пучинистые силы грунта его неравномерно поднимут.
При выборе глубины фундамента для дома следует делать расчет на основе сбора нагрузок от конструкции здания и данных инженерно-геологических изысканий. К последним относятся исследования свойств и состава грунта, взятого из пробуренных на участке шурфов, и химический анализ воды. При постройке деревянных домов глубина таких скважин должна составлять 5 м, для кирпичных и каменных домов — 7—10 м. При этом скважин требуется как минимум четыре, хотя бы по углам будущего строения. Стоимость этих работ и экспертиз, как правило, невелика по сравнению с общей стоимостью строительства, а в сравнении с бюджетом исправления ошибок и подавно. На практике же такие расчеты проводят крайне редко и просто выбирают типовой готовый проект. Но без привязки к конкретным местности и грунту это фактически выброшенные деньги. Узнать по ним, какая глубина фундамента дома необходима в каждом конкретном случае, не реально.
Факторы, влияющие на определение глубины фундамента
Для определения глубины заложения ленточного основания за основу принимают три основных фактора.
Геологические условия участка
Для получения более точных данных необходимо провести инженерно-геологические изыскания. Такие работы проводятся специализированными компаниями, которые делают отбор образцов грунта с участка и исследуют их в лабораторных условиях. Результатом проведенного анализа становятся следующие данные:
- Вид грунта, его плотность и несущая способность.
- Уровень залегания грунтовых вод.
После проведенного анализа определяется плотный слой, на который будет непосредственно опираться фундамент. Для этого следует ознакомиться с несущими свойствами разных видов грунта:
- Скальный грунт является самым плотным видом, так как отличается спаянной и сцементированной структурой. Среди достоинств этого типа можно выделить устойчивость к замерзанию и сжатию. Однако разработка такого грунта очень сложная.
- Крупнообломочный грунт состоит из кристаллических и осадочных пород, поэтому имеет низкую степень сжимаемости и, как следствие, высокую несущую способность. Разрабатывать такой грунт довольно сложно.
- Песок отличается сохранением объема после быстрого сжатия, следовательно, имеет хорошую несущую способность.
- Супеси при повышенной влажности становятся подвижными, поэтому на таком грунте лучше вообще не строить фундамент.
- Суглинок отличается тем, может размываться водой, но при большой нагрузке способен сжиматься.
- Глина является хорошим грунтом для фундамента, но следует знать, что повышенное содержание влаги в таком грунте приводит к его пучению.
Определившись с несущей способностью грунта, следует помнить, что не рекомендуется возводить ленточное основание на пучинистых и глубокопромерзающих почвах.
Кроме того существуют стандартные правила заложения фундамента:
- Глубина заложения не должна быть менее 50 см.
- В несущий слой заглубление должно выполняться на 10-20 см.
- По возможности следует проводить закладку выше уровня грунтовых вод, чтобы сократить расходы на земляные работы.
Климатические условия
Во многом глубина закладки фундамента зависит от уровня промерзания и оттаивания грунта. Некоторые виды грунта при замерзании склонны к пучению, то есть к увеличению объема. При строительстве на участках с преобладанием таких грунтов не рекомендуется обустраивать подошву фундамента выше уровня промерзания.
Условия окружающей среды
Также в этой ситуации стоит обратить внимание на уровень грунтовых вод. Глубина заложения фундамента определяется уровнем промерзания грунта, склонного к пучению, только в том случае, если грунтовые воды лежат на глубине более 2 метров от точки промерзания
Конструктивные особенности строения
Глубина заложения ленточного фундамента во многом определяется конструктивными особенностями возводимого здания. В частности речь идет о следующем:
- Предполагаемое строительство подвала, цокольного этажа или других подземных помещений.
- Наличие приямков или оснований для оборудования.
- Имеющиеся подземные коммуникации и глубина их заложения.
- Конструкция фундамента.
- Предполагаемые нагрузки на основу строения.
Заглубление ленты в большинстве случаев выполняется на 50 см ниже подошвы подземного помещения.
При расчете глубины фундамента по перечисленным факторам выбирается максимальное значение из трех и принимается за основу.
Фундаменты глубокого заложения
При строительстве зданий 1 и 2 категорий применяют фундаменты глубокого заложения, ниже глубины промерзания. Это обеспечивает их нормируемую долговечность (>50 лет), степень ответственности, капитальность (ГОСТ 27751). Немалую роль в проектировании играет:
- отсутствие выше грунтов, способных нести расчётную нагрузку;
- необходимость устройства подвала для проводки коммуникаций;
- нахождение рядом крупных объектов, способных изменить расположение и свойства грунтов за время эксплуатации;
- повышенная сейсмичность.
Привязка таких зданий производится на основе глубоких инженерных расчётов с учётом правил и требований СП 22.1330.2016, с применением необходимых мер защиты фундамента от пучения, подземных и паводковых вод.
Применяемые виды защиты:
- утепление, позволяющее сохранять температуру фундамента и предотвращать обмерзание;
- дренаж на уровне основания подошвы перфорированными трубами для отвода подземных и талых вод;
- несъёмная опалубка;
- утеплённая отмостка расчётной ширины;
- утепление цоколя;
- укрепление грунтов инъекцией цементного раствора при необходимости.
Рекомендации для разных типов фундаментов
Для строительства в частном секторе жилых домов чаще применяется 3 типа оснований:
- ленточный;
- плитный;
- столбчатый.
Столбчатый по затратам более дешевый, после него по стоимости идет ленточный, а далее – плитный.
Возводя ленточное основание, следует помнить, что на него будет приходиться вся нагрузка, создаваемая стенами и крышей дома
Поэтому важно правильно заглубить его, основываясь на расчетах промерзания почвы, степени залегания подземных вод и тип слоев почвы. Лучше такой тип закладывать на почвах с минимальной пучинистостью и при глубоком нахождении подземных рек, ручьев
Чем ближе грунтовые воды находятся к уровню промерзания земли, тем будет сильнее ее пучинистость, а значит, вероятность разрушения такой конструкции больше, чем при других условиях.
Заглублять рекомендовано по нормам при почвах с минимальной пучинистостью до 0,5 м, на суглинках, глинистых или пучинистых от 0,75 до 1 м.
Столбчатое основание возводят, когда не планируется строение подвальных помещений, при высокой вероятности осадки грунта, в случаях, если присутствует сильное морозное пучение (применяют тип мелкозаглубленного или незаглубленного основания). Обычно, если планируется постройка небольшого здания, опоры устанавливаются по углам.
Если постройка имеет большую площадь, то устанавливаются дополнительные опоры или ростверк. Такая конструкция позволяет более равномерно распределить нагрузки на всё основание.
Не рекомендовано использовать эту технологию строительства, когда есть угроза горизонтальной подвижности почвы, нельзя строить тяжелые здания на слабонесущих породах, если рельеф обусловлен резкими перепадами высот.
Плитные конструкции имеют лучшие показатели долговечности, прочности, надежности, но по стоимости могут выходить более 30% от строительства всего дома. Такой тип имеет несколько преимуществ:
- во-первых, равномерная нагрузка;
- во-вторых, возможность строить из тяжелых материалов (кирпичей, блоков);
- в-третьих, не нужно учитывать уровень промерзания грунта.
Плитные опоры не следует возводить на слабых слоях.
Как рассчитать самостоятельно для дома?
При наличии минимального опыта в проектировании строительных объектов вполне реально сделать расчёт глубины фундамента самостоятельно. Когда уже есть предварительная схема проекта самого дома, приступают к расчёту ГЗФ, учитывая ряд показателей.
Нагрузка на грунт
Чтобы рассчитать нагрузку на грунт от веса всего здания, определяют вес всех строительных конструкций, принимая во внимание всё то, что будет находиться внутри дома — от мебели, отопительных, водопроводных, канализационных и электротехнических коммуникаций и оборудования, снеговой нагрузки до максимального количества людей. Также ориентировочно определяют вес будущих фундаментных конструкций
Удельное сопротивление почвы
Если нужно определить удельное сопротивление почвы с особой точностью, то применяют опытно-лабораторный способ.
Добытые бурением на стройучастке образцы грунта передают в строительную лабораторию. Там кубики проб почвы подвергают нагрузкам до полного разрушения. Пиковое давление и будет величиной удельного сопротивления грунта.
Опорная площадь
Сопоставляя две величины – удельное сопротивление грунта и удельную нагрузку от веса здания находят оптимальную площадь опоры. Главное условие состоит в том, чтобы значение первой величины было больше второго параметра.
Тип основания
В зависимости от требуемой площади опоры и других условий выбирают вид фундаментного основания:
-
Ленточный. Фундамент представляет собой сплошной опорный массив из монолитного или сборного железобетона, также в виде кладки из бутового или природного камня. Основание выглядит, как лента, возведённая по периметру несущих стен. Ленты бывают мелкого и глубокого заложения:
- Мелкозаглублённые фундаменты устраивают на прочных грунтах с глубиной промерзания почвы не более 300 мм.
- Подошвы глубоко заглублённых оснований не должны доходить до уровня грунтовых вод 1,5 м.
-
Столбчатый. Отдельно стоящие опоры в виде столбов могут быть различной расчётной длины в зависимости от перепада высот несущих пластов почвы в разных местах стройучастка.
Оптимальную глубину заложения подошвы всех столбов принимают одинаковой по максимальному расчётному размеру. Такой подход упрощает возведение и сокращает сроки строительства фундаментного основания дома.
- Сваи. Сваи могут быть в виде металлических или железобетонных опор, забиваемых в грунт копром. С их помощью прошивают слабые слои почвы и погружают их концы в несущий пласт минимум на 300 мм. Таким же образом ввинчивают в грунт винтовые опоры.
- Плитный. Такая конструкция решает проблему возведения основания для дома на исключительно слабых почвах таких, как торфяники, болотистые грунты и т.п. Большая площадь опоры сводит к минимуму удельную нагрузку от здания. Глубина заложения практически равна толщине, снятого плодородного слоя земли.
Расчётная формула
Глубину промерзания Нмёрз определяют по таблице СНиП. Если с этим возникают затруднения, то параметр можно определить, просто выкопав яму зимой на стройучастке.
Справочная таблица СНиП.
Глубину промерзания узнают из вертикальной съёмки. Необходимо знать, что отапливаемый дом прогревает землю под собой. За счёт этого глубина промерзания уменьшается на 20%. Исходя из этого, фактическая величина будет равна:
Уровень грунтовых вод
Близость грунтовых вод к поверхности земли лучше всего узнать в архиве местного управления градостроительства и архитектуры. Также этот параметр определяют опытным бурением скважины. Самый лучший способ состоит в том, чтобы во время весенней распутицы заглянуть в соседний колодец. Расстояние до поверхности воды будет оптимальным параметром, который нужно учитывать при расчёте ГЗФ.
Оптимальное заглубление
Чтобы была бы более понятна методика расчёта, надо рассмотреть это на конкретном примере. Допустим, что нужно определить ГЗФ на стройучастке, где сначала нужно узнать все вышеперечисленные исходные данные:
- Глубина промерзания почвы. По таблице СНиП почва на стройучастке промерзает на 2 м в глубину.
- Уровень грунтовых вод. Величину этого параметра берут из вертикальной съёмки или замеряют в колодце. Он равен 3,4 м.
- Тип фундамента. Был выбран столбчатый тип основания.
- Рельеф местности — косогор.
- Перепад глубины пролегания несущего слоя грунта – 2 м. Данные вертикальной съёмки.
Принимая во внимание первые два фактора оптимальную глубину заложения фундамента, определяют, как среднее между 2 и 3,4 м = 2,7 м. Учитывая рельеф местности, в высшей точке участка длина столбов будет равна 2,7 м, а внизу – 4,7 м
Примерный расчет искомой глубины.
Допустим, надо рассчитать глубину заложения фундаментной основы в Москве.
Как рассчитать глубину заложения фундамента формула.
Для начала определяется глубина сезонной нормы промерзания грунта:
где d0 – имеет разные значения для разных грунтовых типов:
- 0,23 м для грунтов, содержащих много глины;
- 0,28 м для грунтов, состоящих из мелкого песка;
- 0,3 м для крупно песчаных почв;
- 0,34 м для каменистых грунтов.
Если грунт, где планируется ставить дом, неоднородного типа, то d0 определяют как средний показатель глубины грунтового промерзания.
Mt – это сумма среднемесячных показателей температур замерзания грунтов за все зимнее время в той полосе, где строится дом. Выбирается он в таблицах, публикуемых в справочниках. Там для Московского региона стоят такие среднемесячные показатели температур за все холодные месяцы: -7,8; -7,1; -1,3; -1,1; -5,6. Тогда показатель Mt равен следующему значению:
Показатель глубины промерзания для Московского региона с наиболее часто встречающимся здесь глинистым грунтом, равна:
Когда тип грунта неизвестен, нужно приобрести простой бур, который продают в специализированных магазинах, и проделать небольшие скважины в центре будущей площадки под дом и по углам ее. Это позволит определить вид грунта. В основном в Москве и области распространены суглинистые и глинистые грунты.
Как рассчитать глубину заложения фундамента формула.
После того, как произведен расчет нормативной глубины промерзания, рассчитывают еще одну глубину промерзания.
где kh для фундаментных оснований неотапливаемых строений равен 1,1. В Московском регионе средняя за год температура равна +5,4 о ;
kh для строений отапливаемых берется из таблицы, которую можно найти в таблице строительных справочников. Считается расчетная глубина замерзания:
- если строящийся дом не отапливается зимой, df = 1,1*1,1= 1,21 м. При округлении получаем df = 1,25 м
- для отапливаемого строения без подвала, с теплыми полами цоколя: df = 0,7*1,1 = 0,77 м. Получается df = 0,8 м
- если дом, который строится, будет отапливаться и иметь не холодное подвальное помещение df = 1*1,1 = 1,1 м.
Для отапливаемого строения без подвала с утепленным перекрытием d = 0,8 м.
Для отапливаемого строения с холодным подвальным помещением d=1,1 м.
Что такое глубина заложения фундамента
Перед началом планирования дома, вы должны решить, в каком месту участка хотите поставить дом. Если геологические исследования уже есть, учитывайте их результаты: чтобы меньше было проблем с фундаментом, имел он минимальную стоимость, желательно выбрать самый “сухой” участок: там, где грунтовые воды находятся как можно ниже.
Первым делом вы должны определиться с местом для дома на участке
Далее в выбранном месте проводят геологические исследования почвы. Для этого бурят шурфы на глубину от 10 до 40 метров: зависит от строения пластов и планируемой массы здания. Скважин делают как минимум, пять: в тех, точках, где планируются углы и посередине.
Средняя стоимость такого исследования — порядка 1000 $. Если стройка планируется масштабная, сумма не сильно отразится на бюджете (средняя стоимость дома 80-100 тыс. долларов), а уберечь может от многих проблем. Так что в этом случае заказывайте исследование у профессионалов. Если же поставить хотите небольшую постройку — небольшой дом, дачу, баню, беседку или площадку с мангалом, то вполне можно сделать исследования самостоятельно.
Как рассчитать, на сколько заглублять?
Необходимость предварительных расчетов глубины фундамента объясняется такими причинами:
- Чем ниже опущена железобетонная подушка, тем выше несущая способность твердого дна под ней.
- Для участков с большим содержанием глины траншеи прокладывают ниже линии промерзании или принимают меры, чтобы минимизировать фактор пучения.
- Грунт на территории стройки должен быть достаточно крепким, чтобы выдержать вес постройки.
- Физический и химический состав земли под подошвой дома не должен сильно меняться из-за температурных перепадов окружающей среды.
Для расчета подземной части ленты нужно знать:
- глубину промерзания (Dfn);
- поправочный коэффициент, который учитывает тепловой режим в доме (K).
Как было оговорено выше, степень промерзания определяется климатическими условиями в регионе. Значение этого показателя можно взять в справочной литературе.
Глубина промерзания для некоторых российских регионов приведена в таблице (учтены преобладающие типы почвы):
Город | Линия промерзания, м | Город | Линия промерзания, м |
Архангельск | 1,75 | Москва | 1,30 |
Владивосток | 1,80 | Нижний Новгород | 1,55 |
Екатеринбург | 1,90 | Орел | 1,30 |
Казань | 1,75 | Рязань | 1,30 |
Красноярск | 2,00 | Санкт-Петербург | 1,20 |
Курск | 1,30 | Челябинск | 2,15 |
Коэффициент K – справочное значение, которое отражает среднесуточную температуру в комнате, сопряженной с фундаментом. Для наглядности ниже приведена таблица, из которой можно брать коэффициент для расчетов:
Температура в здании, оС | Поправочный коэффициент K | |||
пол по грунту | пол на лагах | утепленное цокольное перекрытие | подвал | |
0,90 | 1,00 | 1,00 | 0,80 | |
5 | 0,80 | 0,90 | 1,00 | 0,70 |
10 | 0,70 | 0,80 | 0,90 | 0,60 |
15 | 0,60 | 0,70 | 0,80 | 0,50 |
20 и выше | 0,50 | 0,60 | 0,70 | 0,4 |
Итак, на какую глубину копать? Используя имеющие данные можно рассчитать глубину закладки подошвы (Df) по формуле: Df = (Dfn * K).
В качестве наглядно примера можно выбрать дом с неотапливаемым подвалом в Екатеринбурге, где температура в самом подвале держится в течение дня на уровне 10 оС. Подставляя табличные данные в формулу, без труда можно получить расчетную глубину фундамента: Df = (1,9 * 0,6) = 1,14 м.
Допустим, что на выбранном участке грунтовые воды проходят выше линии промерзания. Тогда к полученному значению нужно прибавить 15 – 20 см для стойкости основания. На какую глубину делать закладку основания?Из расчета видно, что железобетонную ленту нужно заложить на глубину не менее 1,29 м.