Торговля и продажи

Можно ли делать ленточный фундамент разной глубины. Ленточный фундамент: глубина закладки. Незаглубленный ленточный фундамент

Морозное пучение грунтов представляет серьезную опасность всем строениям, опирающимся на грунт. Особенно страдают от вспучиваниия малоэтажные дома, легкие конструкции, дороги. Пучение возникает вследствие замерзания воды. Расширяясь, грунт выдавливает из себя конструкции, деформирует их, уровень почвы при этом поднимается.

Какие силы действуют на строения

На строения заглубленные в почву воздействуют несколько разнонаправленных усилий:

нормальные — направленые снизу вверх на подошву конструкции,
перпендикулярные – действуют в горизонтальной плоскости,
касательные – силы трения при поднятии или опускании грунтов.

Величина усилий воздействия зависит от степени увлажненности грунтов, их состава, может весьма различаться, по длине даже одного фундамента. Это только увеличивает опасность, так как происходит неравномерное выдавливание или изгибание конструкции, что приводит к ее разлому.

Какие грунты пучат

На территории России до 80% площадей составляют пучащие грунты. Поэтому проблема борьбы с морозным пучением актуальна для ранее построенных зданий без надлежащего утепления земли прилегающей к фундаменту.

К пучению склонны все грунты содержащие в себе глину – глины, сугленки, супеси, пески с пылевато-глинистыми частицами. Именно глина содержит в себе связную воду. К непучащим относятся только крупные и средние пески.

Характерные повреждения – трещины в фундаментах и стенах, перекос дверных и оконных проемов, вспучивание дорожек с невозможностью открыть дверь, перекос легких конструкций возле дома. В худшем случае – разрушение стен.

Утепление грунта – основной метод борьбы с пучением

Основной метод борьбы с морозным пучением почвы заключается в утеплении грунта. Листы теплоизолятора создают повышенное сопротивление тепловому потоку, в результате холод, идущий с поверхности не сможет заморозить слои под утеплителем, так как туда будет постоянно поступать тепло с земли, из здания через фундамент.

Ранее применяемые мероприятия по засыпке конструкций песчаной подушкой толщиной до 0,5 метра, с ограждением ее холстом против заиливания, с отводом воды дренажами, можно считать полезными и в дополнение к современному утеплению грунта.

Оптимальным утеплительным материалом, способным находиться в грунте в незащищенном состоянии является экструдированный пенополистирол. Он достаточно крепкий и не впитывает воду. Применяются марки с плотностью 35 кг/м куб. Для утепления под дорогами, по которым движется автомобиль, – 50 кг/м куб.

Размеры утеплителя

Какая толщина утеплителя необходима для эффективного утепления грунта? Согласно рекомендациям специалистов, проводивших тепловые расчеты и основываясь на опыте эксплуатации утепленных отмосток возле домов, минимальная толщина утеплителя экструдированный пенополистирол равна 50 мм. Но вокруг углов здания (на протяжении 2 м от угла), где суммируется холод, нужно двойная толщина.

Рекомендуется, чтобы ширина утепления положенному по уровню поверхности почвы была не меньше чем глубина промерзания. Это обеспечит достаточную ширину полосы с положительной температурой. Но типовыми конструкциями мелкозаглубленных утепленных фундаментов предусматривается закладка горизонтальной теплоизоляции на уровне подошвы фундамента — 0,4 — 0,5 метра заглубления, при этом ширина полосы утепления значительно уже и определяется расчетом. Широкий же котлован поверху засыпается обратно не пучащим мелким материалом.

Конструкция теплоизоляции

Листы утеплителя экструдированый пенополистирол должны соединяться между собой в паз, их необходимо укладывать вплотную к утеплению фундамента.

Полоса укладывается с наклоном в 2 – 3% от фундамента, что бы обеспечивался сток воды от дома. Часто по краю утепления в грунте укладывается и дренаж, который отводит воду от фундамента.

Делается траншея глубиной 0,5 – 0,6 метра. Дно траншеи засыпается песком 10 – 20 см толщиной, которым формируется и уклон в сторону от дома.

На песок укладываются листы экструдированного пенополистирола, накрываются гидроизолятором. Утеплитель засыпается песчаной подушкой толщиной минимум 20см. Поверху на подушку укладываются штучный материал для дорожек, которым оформляется отмостка вокруг дома. Бетонировать отмостку не рекомендуется, ввиду ненадежности такой отделки.

Утепление грунта под легкими пристройками и дорогами

Очень часто необходимо утеплять грунт под всякого рода пристройками к дому – верандой, террасой, лестницей с крыльцом, подъездной дорожкой к гаражу и т.п. Эти все строения нуждаются в защите от морозного пучения. Утепление грунта производится по аналогии, как и возле фундамента. Но в данном случае строения не отапливаются, замораживаются зимой, поэтому грунт нужно утеплять под всей их площадью.

Делается котлован на глубину до 0,6 метров от подошвы конструкции и шириной большей на глубину промерзания в каждую сторону (расчетное уширение).

На дно котлована укладывается песчаная подсыпка, которой и формируется сток воды в нужную сторону (обычно от центра конструкции). Листы утеплителя укладываются на подсыпку, накрываются гидроизоляционным материалом, сверху делается песчано-гравийная подсыпка толщиной от 300 мм, которой формируется подушка для перераспределения точечных давлений. Иногда с этой целью закладываются готовые ж/б блоки, или делается заливка легкого фундамента.

Термоизоляция трубопроводов

Обычно трубопроводы утепляют скорлупой из пенополистирола экструдированного. Но этот метод плох тем, что если в трубопровод перестанет поступать теплая вода (энергия), то он все равно замерзнет в замороженном грунте, какой бы толщины скорлупа не была.

Трубопровод заложенный не глубоко (ниже половины глубины промерзания) можно обогреть энергией земли, если утеплить целый участок грунта по аналогии с приведенными выше примерами.
Полоса утеплителя закладывается на половине глубины от расположения трубопровода, а ширина листов должна быть расчетной. Но целесообразность таких действий по сравнению с глубоким расположением трубопровода должна определяться расчетом, впрочем, надежней всегда располагать трубопровод ниже глубины промерзания грунтов. Ширину траншеи можно немного уменьшить, если сделать из утеплителя полукороб – с боковыми гранями небольшой высоты.

Утепление грунтов в последнее время получило самое широкое распространение, и являются основным способом предотвращения воздействия морозного пучения на строения.

Возведение фундамента - наиболее важный и ответственный этап строительства дома. Надежность и долговечность здания определяются выбором типа фундамента и его параметров, а также качеством изготовления . Допущенные ошибки могут привести дом в аварийное состояние уже на этапе его строительства.

А что делать, если дом уже построен, а на строители сэкономили, надеясь на традиционное «авось». Большинство проблем с фундаментом возникают при строительстве на пу-чинистых грунтах. Пучение грунта - явление весьма коварное и мощное, бороться с которым после завершения строительства очень сложно. Почему оно происходит?

Если фундамент (лента или столбы) был заложен выше глубины промерзания, то мокрый под опорой, замерзая, расширяется и выдавливает конструкцию. Наиболее активно этот процесс происходит по весне на южной стороне дома, промерзающей ночью и прогреваемой днем. С каждым проходом границы «оттаивание - замерзание» через нижнюю опорную площадку фундамента последний поднимается все выше и выше. Усилия выдавливания превышают десятки тонн. При этом в каменных стенах появляются трещины. Деревянные же и щитовые дома получают заметные перекосы, стены трескаются, разрушаются, двери и створки окон не закрываются. Что же делать?

У владельцев каменных домов есть несколько вариантов улучшения работы фундамента. В местах со сложным рельефом можно понизить уровень грунтовых вод, организуя их отвод с помощью эффективной дренажной системы (рис. 1). Сухой грунт - не пучинистый и «теплый». Учитывая, что в пучинистых грунтах, имеющих пылеватую структуру, влага поднимается вверх, дренаж нужно располагать ниже глубины промерзания на 0,5 м. В литературе по строительству достаточно хорошо рассказано о технологии создания дренажной системы, но надо учитывать, что это -сложная и дорогостоящая работа.

Можно также пойти по пути искусственного уменьшения глубины промерзания. Для этого вокруг дома подсыпают слой грунта, доведя глубину заложения фундамента до глубины промерзания (рис. 2). Кстати, и зрительный образ дома несколько выиграет, он окажется на некотором возвышении.

Глубину промерзания можно поднять, заменив часть грунта на теплоизолирующий слой, выполненный, например, в виде смеси керамзита и крупнозернистого песка в соотношении по объему 1,5:1. Слой толщиной в 20-30 см и шириной около 2 м, заложенный на глубине 20-40 см поверх слоя крупнозернистого песка в 20-30 см толщиной, позволит утеплить грунт, уменьшить глубину его промерзания на 60-80 см. Теплоизолирующий слой может быть выполнен и из пенополистирольных плит толщиной 8 см, завернутых в полиэтиленовую пленку (рис. 3). Плиты, уложенные на глубине 20 см на слой крупнозернистого песка толщиной 20-30 см - весьма эффективное средство. Ширина укладки плит вокруг дома - около 2 м. Зазор между плитами - не более 5 см.

Глубину промерзания уменьшит и толстый слой снега вокруг дома. Если закрыть на зиму вентиляционные окна-продухи в цокольной части здания, то можно таким образом несколько снизить степень промерзания грунта. Все варианты можно и совмещать. Так, при утеплении грунта можно уменьшить глубину заложения дренажной системы. Утепление грунта можно совместить и с поднятием его уровня вокруг дома. Теперь о легких домах (деревянных, щитовых). Явления пучения отражаются на них в большей степени, поскольку такие дома сами по себе легче.

Иногда столбы поднимаются даже при заложении их ниже глубины промерзания, если дом оказался слишком легким, либо столбов установили слишком много, что одно и то же. Это происходит из-за сцепления боковой поверхности столбов с грунтом, если между ними не проложили слой гидроизоляции (пергамин, толь, полиэтилен, обмазка битумом и т.п.) или боковая поверхность столба - неровная, шероховатая. Тогда оказывается, что силы сцепления грунта со столбами больше, чем вес дома. Кстати, именно по этой причине при заложении обычного столбчатого фундамента его необходимо в этот же сезон загрузить домом.

Если такой фундамент «гуляет», то надо оценить реальный вес дома и несущую способность грунта. При большом запасе по несущей способности можно уменьшить количество столбов, исключив часть их из работы. Для этого достаточно выкопать лишние столбы или разрушить верхнюю их часть.

Иногда для деревянных и щитовых домов можно рекомендовать приемы, предложенные для каменных домов (так, утепление грунта вокруг дома уменьшает площади сцепления мерзлого грунта с опорами). Но лучше - заменить прежние опоры на столбы (рис. 4), выполненные по технологии ТИСЭ с использованием фундаментного бура ТИСЭ-Ф. Как это сделать?

Сначала надо определить, где располагать столбы. Если нижний венец дома - «мощный», то размещать новые столбы можно около прежних опор на расстоянии не более 1 м. Необходимо учитывать и то, что несущая способность каждого такого столба весьма высока - от 5 до 10 т, то есть устанавливать их можно реже. Новые опоры устанавливают по всему периметру дома и под внутренними его стенами. После этого дом приподнимают на несколько сантиметров, на новые опоры через гидроизоляцию устанавливают выравнивающие прокладки и затем дом опускают. Поднимать дом можно с использованием домкрата, рычагов. Старые опоры извлекают или разрушают их верхнюю часть.

Если же венец дома - слабый и полноценно нагрузку он может воспринимать только в месте существующих опор, то с двух сторон от нее на расстоянии около 1 м необходимо расположить надежные временные опоры (рис. 5), имеющие развитую верхнюю и нижнюю поверхности. Дом в этом месте надо приподнять на 1-2 см, освободив старую опору. Затем ее следует выкопать, а яму - засыпать грунтом, тщательно уплотнив его. Во избежание схода дома с временных опор их заменяют последовательно.

Для создания фундаментных столбов по технологии ТИСЭ сначала необходимо приготовить опалубки в виде труб. Конструкция их зависит от возможностей застройщика, его средств или фантазии. Главное - они должны иметь постоянное сечение - 500...700 см2 (квадратное, прямоугольное или круглое). Длину столбов следует брать из такого расчета, чтобы они были заглублены на 30 см ниже границы промерзания, а сверху - не доходили до венца дома на 3-5 см. В качестве опалубки можно использовать асбестоцементные трубы, короба, сваренные из стальных листов (рис. 6). В верхней части все они должны иметь опорную перекладину, расположенную на уровне грунта.

Перед началом бурения под домом наклонной скважины желательно сначала прорисовать в уменьшенном масштабе сечение здания. Следует обратить внимание на то, чтобы дно скважины, пробуренной ниже глубины промерзания, пришлось под середину стены и чтобы рукоятка бура не упиралась в стену. Для удобства работы можно сделать шаблон, отмечающий расстояние от стены до точки бурения и угол наклона скважины (рис. 7).

Наметив точку бурения, приступают к работе. После того, как наклонная скважина будет пробурена ниже глубины промерзания на 10-15 см, приступают к ее расширению для вертикальной установки опалубки фундаментного столба. Для этого в скважину заводят бур, лопатой подрубают грунт и периодически, по мере наполнения грунтом накопителя бура, поднимают его на поверхность и опорожняют. Скважину расширяют до тех пор, пока опалубка не будет свободно размещаться в ней в наклонном и вертикальном положениях. Нижнюю часть скважины (до 30 см от ее дна) не расширяют.

Установив плуг на фундаментный бур, приступают к расширению нижней части скважины. Сначала работают при полностью раздвинутой штанге бура. При этом дно расширенной части скважины оказывается наклонным, но работать - легче. Выравнивать дно скважины можно при вертикальном положении бура, для чего штангу придется немного сложить, чтобы рукоятка располагалась под стеной.

Установку арматуры и заполнение скважины бетоном производят через опалубку, которая расположена с наклоном и опирается своей перекладиной на две доски, уложенные около скважины. По мере укладки бетона его необходимо уплотнять штыкованием, постукиванием по боковой стенке опалубки.

Сразу после заполнения опалубки бетоном верхнюю часть ее сдвигают, устанавливая опалубку в вертикальное положение (рис.). Больших усилий для этого не потребуется. Бетон в нижней части опалубки следует доуплотнить постукиванием по ее боковой стенке.

Бетонирование одной скважины необходимо проводить непрерывно в течение 30-40 минут до момента схватывания бетона. Боковые зазоры вокруг фундаментного столба нужно засыпать грунтом, укладывая его слоями по 10-15 см, уплотняя трамбовкой и слегка увлажняя. В опалубку докладывают бетон и выравнивают верхнюю поверхность формируемого фундаментного столба.

Для нормального схватывания бетона в течение лервой недели необходимо периодически увлажнять его, а для сохранения влаги обернуть верх столба полиэтиленовой пленкой. Нагружают фундаментный столб не раньше, чем через три недели. Выступающую над грунтом часть деревянной опалубки аккуратно удаляют, отпилив ее ножовкой.

При создании фундаментных столбов под внутренними стенами дома возникнут сложности: без вскрытия полов здесь не обойтись.

По материалам журнала "ДОМ"

Глубина заложения фундамента — проектируемая величина, которая зависит от типа здания или сооружения, климатической зоны, грунтов на участке и уровня залегания подземных вод. На эту величину также оказывает влияние конструкция здания (с подвалом или без), принцип его использования (с отоплением или без), этажность и масса.

Если говорить предметно, это та величина, на которую нужно будет закопать фундамент, для того чтобы он обеспечивал стабильную опору для сооружения. Бывают они двух видов:

Согласно нормам строительства для того чтобы противостоять силам морозного пучения, подошву необходимо заглублять на 15-20 см ниже уровня промерзания для грунта. При выполнении этого условия фундамент называют «глубокого заложения» или «заглубленный».

При глубине промерзания больше 2 метров проведение земляных работ имеет очень большие объемы, велик также расход материалов и очень высока цена. В этом случае рассматривают другие типы фундаментов — свайные или , а также возможность заложения выше нормативной точки промерзания. Но это возможно только при наличии грунтов с нормальной несущей способностью, обязательном утеплении цоколя и фундамента, а также при устройстве утепленной отмостки. В этом случае глубина заложения уменьшается в разы и обычно составляет менее метра.

Иногда фундамент заливают прямо на поверхности. Это — вариант для хозпостроек, причем, скорее всего из древесины. Только она в таких условиях способна компенсировать возникающие перекосы.

Предварительные изыскания

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.

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.

Исследуем геологию своими руками

Для проверки геологического строения грунтов своими руками вооружаемся лопатой. Во всех пяти точках — под углами будущего строения и в середине — придется копать глубокие ямы. Размер: метр на метр, глубина — не менее 2,5 м. Стенки делаем ровные (хотя бы относительно). Выкопав яму, берем рулетку и листок бумаги, замеряем и записываем слои.

Что можно увидеть в разрезе:

Часто сложности возникают при попытках различить глиносодержащие грунты. Иногда достаточно только на них посмотреть: если преобладает песок и имеются вкрапления глины — перед вам супесь. Если преобладает глина, но есть и песок — это суглинок. Ну а глина не содержит никаких вкраплений, копается тяжело.

Есть еще один метод, который поможет вам удостоверится насколько правильно вы определили грунт. Для этого из увлаженного грунта скатывают руками валик (между ладонями, как когда-то в детском саду) и сгибают его в бублик. Если все рассыпалось — это малопластичный суглинок, если развалилось на куски — пластичный суглинок, если осталось целым — глина.

Определившись с тем, какие грунты у вас находятся на выбранном участке, можно приступать к выбору типа фундамента.

Глубина заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод

Все особенности проектирования описаны в СНиП 2.02.01-83*. Обобщенно все можно свести к следующим рекомендациям:

Как видите, в основном уровень заложения фундамента фундамента определяется наличием подземных вод и тем, насколько сильно промерзают грунты в регионе. Именно морозное пучение становится причиной проблем с фундаментами (или изменение уровня грунтовых вод).

Глубина промерзания грунтов

Чтобы примерно определить до какого уровня промерзают грунты в вашем регионе, достаточно взглянуть на расположенную ниже карту.

По этой карте можно примерно определить уровень промерзания грунтов в регионе (чтобы увеличить размер картинки, щелкните по ней правой клавишей мышки)

Но это — усредненные данные, так что для конкретной точки определить значение можно с очень большой погрешностью. Для пытливых умов приведем методику расчета глубины промерзания грунта в любой местности. Вам нужно будет знать только средние температуры за зимние месяцы (те, в которых среднемесячная температура имеет отрицательные значения). Можете посчитать сами, формула и пример расчета выложены ниже.

D fn — глубина промерзания в данном регионе,

Do — коэффициент, учитывающий типы грунта:

для крупнообломочных грунтов он равен 0,34;
для песков с хорошей несущей способностью 0,3;
для сыпучих песков 0,28;
для глин и суглинков он равен 0,23;

M t — сумма среднемесячных отрицательных температур за зиму в вашем районе. Находите статистику службы метрологии по вашему региону. Выбираете месяца, в которых среднемесячная температура ниже нуля, складываете их, находите квадратный корень (есть функция на любом калькуляторе). Результат подставляете в формулу.

Например , собираемся строиться на глине. Средние зимние температуры в регионе: -2°C, -12°C, -15°C, -10C, -4°C.

Расчет промерзания грунта будет таким:

M t =2+12+15+10+4=43, находим квадратный корень из 43, он равен 6,6;
D fn = 0,23*6,6= 1,52 м.

Получили, что расчетная глубина промерзания по заданным параметрам: 1,52 м. Это еще не все, учесть нужно будет ли отопление, и, если будет, какие температуры будут поддерживаться в нем.

Если здание неотапливаемое (баня, дача, стройка будет идти несколько лет), применяют повышающий коэффициент 1,1, который создаст запас прочности. В этом случае глубина заложения фундамента 1,52 м * 1,1 = 1,7 м.

Если здание будет отапливаться, грунт тоже будет получать порцию своего тепла и промерзать будет меньше. Потому при наличии отопления коэффициенты понижающие. Их можно взять из таблицы.

Коэффициенты, учитывающие наличие отопления в здании. Получается, чем теплее в доме, тем на меньшую глубину нужно заглублять фундамент (чтобы увеличить размер картинки, щелкните по ней правой клавишей мышки)

Итак, если в помещениях будет постоянно поддерживаться температура выше +20°С, полы с утеплением, то глубина заложения фундамента будет 1,52 м * 0,7 = 1,064 м. Это уже меньшие затраты, чем углубляться на 1,52 м.

В таблицах и на картах приведен средний уровень за последние 10 лет. Вообще, наверное, в расчетах стоит использовать данные за самую холодную зиму, которая была за последние 10 лет. Аномально холодные и бесснежные зимы бывают примерно с такой периодичностью. И при расчетах желательно ориентироваться на них. Ведь вас мало успокоит, если отстояв 9 лет, на 10-й ваш фундамент даст трещину из-за слишком холодной зимы.

На какую глубину копать фундамент

Вооружившись этими цифрами и результатами исследования участка, нужно подобрать несколько вариантов фундаментов. Самые популярные — и столбчатый или свайный. Большинство специалистов сходится во мнении, что при нормальной несущей способности грунта их подошва должна находиться на 15-20 см ниже глубины промерзания. Как ее посчитать, мы рассказали выше.

Глубина заложения фундамента — это уровень, на который необходимо углубить фундамент

Опираться подошва должна на грунт с хорошей несущей способностью.
Фундамент должен погружаться в несущий слой минимум на 10-15 см.
Желательно чтобы грунтовые воды располагались ниже. В противном случае необходимо принимать меры по отведению воды или понижению их уровня, а это требует очень больших средств.
Если несущий грунт находится слишком глубоко, стоит рассмотреть вариант свайного фундамента.

Выбрав несколько типов фундамента, определив для них глубину заложения, проводят ориентировочный подсчет стоимости каждого. Выбирают тот, который будет экономичнее.

Еще обратите внимание, что для уменьшения глубины заложения фундамента можно применять утепленную у. При строительстве ленточного фундамента мелкого заложения отмостка обязательна.

Мелкозаглубленный фундамент

Иногда фундамент глубокого заложения строит очень дорого. Тогда рассматривают свайный (свайно-ростверковый) или фундаменты мелкого заложения (мелкозаглубленные). Их еще называют «плавающими». Их только два вида — это монолитная плита и лента.

Плитный фундамент считается самым надежным и легко предсказуемым. У него такая конструкция, что она может получить значительные повреждения только при грубых просчетах при проектировании. Тем не менее, и его можно испортить.

Тем не менее, застройщики плитные фундаменты не любят: они считаются дорогими. На них уходит много материала (в основном арматуры) и времени (на вязку той же арматуры). Но иногда плитный фундамент получается дешевле ленточного глубокого заложения или даже свайного. Так что не сбрасывайте его сразу со счетов. Он бывает оптимальным, если строить хотят тяжелое здание на пучнистых или сыпучих грунтах.

Мелкозаглубленная лента может иметь глубину от 60 см. При этом она должна опираться на грунт с нормальной несущей способностью. Если глубина плодородного слоя больше, то глубина заложения ленточного фундамента увеличивается.

С ленточными фундаментами мелкого заложения под легкие здания все очень просто: они работают хорошо. Комбинация со срубом из бревна или бруса — это экономный и в то же время надежный вариант. Если и случаются перегибы ленты, то упругая древесина отлично с ними справляется. Почти также хорошо себя на такой основе чувствует себя каркасный дом.

Более внимательно нужно просчитывать если на мелкозаглубленном ленточном фундаменте собираются строить задние из легких строительных блоков (газобетона, пенобетона, и т.п.). Они на изменения геометрии реагируют не самым лучшим образом. Тут нужна консультация опытного и, обязательно, компетентного специалиста с большим опытом.

А вот под тяжелый дом мелокзаглубленный ленточный фундамент ставить невыгодно. Чтобы передать всю нагрузку, его нужно делать очень широким. В этом случае, скорее всего, дешевле будет плитный.

Как работает мелкозаглубленый фундамент

Этот тип используется тогда, когда бороться с силами пучения слишком дорого и не имеет смысла. В случае с фундаментами мелкого заложения с ними и не борются. Их, можно сказать, игнорируют. Просто делают так, что фундамент и дом поднимаются и опускаются вместе с вспучившимся грунтом. Потому их еще называют «плавающими».

Все что при этом необходимо — обеспечить стабильное положение и жесткую связь всех частей фундамента и элементов дома. А для этого нужен правильный расчет.

Правильно рассчитанный фундамент способен выдержать значительные нагрузки и сохранить целостность несущих стен и всего дома на долгосрочный период. Проектирование любого строения начинается с расчетов основания.

Влияющие факторы

На выбор конструкции фундамента влияет много факторов, основными из которых считаются показатели, связанные с грунтом на участке:

Тип почвы.
Высота подъема грунтовых вод.
Глубина, на которую промерзает почва в зимний период.

Кроме этого, в расчет берутся такие показатели будущего дома, как этажность, выбранный материал возведения и конструктивные особенности (наличие подвала или без него).

Именно от этих факторов зависит расчетная глубина фундамента и объем земляных работ.

Глубина промерзания и необходимость ее учета

Уровень промерзания почвы является определяющим в расчете глубины заложения основы под здание. Выделяют два уровня промерзания:

Хорошими условия для закладки фундамента считаются в случае, если грунтовые воды располагаются ниже уровня промерзания почвы.
К сложным условиям для закладки и эксплуатации основы дома относится промерзание слоя грунта с грунтовыми водами. В этом случае почва в зимний период вспучивается, что приводит к возрастающим нагрузкам на основание строения.

Нормативные акты предписывают располагать фундамент ниже глубины промерзания грунта. Рассмотрим, почему.

Зимой к существующим вертикальным нагрузкам на основание (сила тяжести дома и сопротивление грунта) добавляются боковые, вызванные вспучиванием почвы. По мере промерзания грунта эти силы увеличиваются, оказывая колоссальное воздействие.

Если фундамент заложен недостаточно глубоко, то замерзшая земля начинает давить на подошву, «выталкивая» основание. Такие нагрузки могут достигать значения 10 тонн на квадратный метр площади. Помимо этого, такая сила неравномерна на разных участках, поэтому происходит небольшой перекос здания. Это наглядно видно, когда по стенам дома начинают появляться трещины, увеличивающиеся каждой весной, после оттаивания и проседания почвы под домом.

При правильном расчете и выборе глубины закладки основы строения (ниже уровня замерзания почвы), воздействующих сил становится меньше. Не возникает эффекта «выталкивания» дома из земли. Фундамент не перекашивается и прослужит продолжительное время без проседания и перекосов несущих стен.

Совет! Если грунтовые воды на вашем участке подходят слишком близко к поверхности и значительно усложняют возведение дома, попробуйте проложить несколько дренажных канав в ближайший овраг. Это осушит площадку под застройку и снизит пучинистость грунта.

Расчет промерзания грунта

Формула, по которой вручную рассчитывается этот параметр, выглядит так: h=vМ*k. По этой формуле требуется сумму среднемесячных температур умножить на специальный коэффициент, который применяется для каждого вида грунта:

глинистый - 0,23;
песчаный - 0,28;
гравистый - 0,30;
крупнообломочный -0,34.

Из полученного значения извлекают квадратный корень. Это долго и приходится обращаться к справочной литературе. Поэтому проще взять готовые усредненные значения промерзания грунта по регионам. Пример такой таблицы с некоторыми крупными городами приведен ниже.

Влияющие факторы

Отдельно отметим, что такие расчеты усреднены, и производятся без учета некоторых данных, влияющих на глубину промерзания. Приведем два фактора:

Заснеженность региона. Помимо естественного увлажнения, снежный покров считается отличным теплоизолятором для почвы. Из этого следует, что чем больше снега на участке, тем меньше промерзает земля.
Назначение здания. При строительстве жилого дома или отапливаемого здания, уровень промерзания уменьшается. Если сооружение в зимний период не отапливается, то земля промерзает больше среднего значения.

Берите эти факторы во внимание при планировании и разработке фундамента, поскольку различие с табличными данными составляют до 30%, что имеет значение при расчетах.

Для малоэтажных зданий с малонагруженными фундаментами необходимо принимать меры, направленные на снижение сил морозного пучения. В целях уменьшения воздействия касательных сил пучения, возникающих при смерзании грунтов засыпки с поверхностью фундаментов, следует:

Возводить фундаменты простейших форм с минимальной площадью поперечного сечения;
Предпочтение отдавать столбчатым или свайным фундаментам с фундаментными балками;
Уменьшать площадь смерзания грунта с фундаментами;
Обеспечивать заанкеривание фундаментов в слое грунта ниже отметки сезонного промерзания;
Снижать глубину промерзания грунта около фундаментов теплоизоляционными материалами;
Применять обмазки и обертки;
Проводить соответствующие мероприятия по увеличению нагрузок для компенсации касательных сил пучения;
Производить полную или частичную замену пучинистого грунта непучинистым.

При строительстве малоэтажных зданий энергетического и сельскохозяйственного назначения (см. фундамент загородного дома) на пучинистых грунтах применяют железобетонные фундаменты в виде плит или лежней без заглубления. Этот способ значительно удешевляет строительство и, как показала экспериментальная проверка, обеспечивает эксплуатационную пригодность зданий и технологического оборудования. При этом полностью исключается воздействие касательных сил морозного пучения.

В качестве лежней можно использовать железобетонные балки, панели перекрытий, дорожные и аэродромные плиты , сваи и т. п. Лежни и плиты укладывают на выровненную песчаную подготовку толщиной 150-200 мм.

При монолитном исполнении подобных фундаментов рекомендуется перед бетонированием уложить на песчаную подготовку водонепроницаемую пленку для устранения утечки из бетона цементного молока. Обычно для армирования плит толщиной 150-200 мм, под жилой одноэтажный кирпичный дом требуется двойная арматура диаметром 10-12 мм с шагом 200-250 мм плюс армированный пояс в уровне низа перекрытия над первым этажом из 3-4 стержней диаметром 10 мм. (см. рис. 1).

Интересны решения по устройству конструкций "нулевого" цикла по финской технологии (например, фирмы PAROC) с теплоизоляцией основания из плитного пенопласта. Примером устройства таких фундаментов может служить один из коттеджей в г. Зеленогорске (Ленинградская обл.). Грунты основания здесь представлены пылеватыми песками (плывунами), уровень подземных вод примерно на 1 м ниже нулевой отметки. Нормативная глубина промерзания 1,4 м. Здание одноэтажное, с мансардным этажом. Стены из пенобетона толщиной 300 мм, перекрытия по деревянным балкам. В зимний период здание может находиться некоторое время без отопления. Здесь, с целью демонстрации различных приемов, условно изображено гораздо больше противопучинных мероприятий, чем в реальном проекте (см. рис. 2).

Заслуживает внимания решение для легких зданий (щитовых домиков), когда необходимо прорезать значительную толщу слабых водонасыщенных грунтов (см. рис. 3). Такие фундаменты имеют гладкую поверхность, что позволяет успешнее справляться с возникающими касательными силами пучения, и глубину заложения ниже отметки промерзания, что исключает влияние нормальных сил пучения. Снижение касательных сил пучения может быть достигнуто обмазками или заменой верхнего слоя на другой, менее активный при пучении грунт, т. е. возможны варианты.

Все вышеизложенное не претендует на абсолютную полноту информации по данной проблеме. Автор стремился вкратце напомнить о существовании методов и приемов, которые выработаны практикой проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений.