Какая должна быть глубина заложения фундамента, расчет и нормы

Популярные мифы о глубине заложения

Следуя элементарной логике, можно прийти к примерно такому выводу: чем глубже заложишь фундамент, тем лучше он будет противостоять всевозможным воздействиям, и тем дольше прослужит. На практике ситуация обстоит иным образом. Далее вам предлагается ознакомиться с самыми популярными мифами о глубине заложения фундамента и узнать, как нужно делать правильно.

Глубже строишь – дольше служит

Стоит ли строить глубокий фундамент

Даже опытные труженики сферы строительства нередко заблуждаются, полагая, что внушительная глубина заложения при любых обстоятельствах является гарантией надежности и долговечности конструкции. В некоторых ситуациях это срабатывает, но не стоит думать, что большая глубина заложения основания будет являться 100%-м залогом высокой прочности опоры.

Фундамент глубокого заложения

На практике обязательно выполняется квалифицированный и довольно объемный расчет, предполагающий предварительное проведение инженерно-геологических исследований, определение типа почвы на участке, нахождение уровня прохождения грунтовых вод и т.д. Многое зависит и от конструктивных особенностей возводящегося здания (материал, число этажей, надстройки и т.п.). К примеру, к фундаменту для бани при прочих равных условиях будут предъявляться менее строгие требования, нежели к опоре, рассчитанной на использование в комплексе с жилым домом, но к определению оптимальной глубины заложения нужно одинаково ответственно и грамотно подходить в обоих случаях.

Полезный совет! Вышеперечисленные моменты интересным и понятным простому обывателю языком подробно изложены в книге «Не зарывайте фундаменты вглубь» под авторством В.С. Сажина. Рекомендуем к ознакомлению.

Иллюстрация к пособию

Файл для скачивания – В.С. Сажин «Не зарывайте фундаменты вглубь». Расчеты, таблицы, конструкция фундаментов, правила выбора опорных конструкций, правила армирования

Файл для скачивания – В.С. Сажин «Не зарывайте фундаменты вглубь»

Одна лишь глубина важна?

Как отмечалось, фундамент не во всех ситуациях должен быть заглубленным, даже если строительство ведется на не самом спокойном грунте – существуют строительные технологии, позволяющие увеличить твердость и плотность практически любой почвы. Ввиду этого, если запланировано строительство компактной частной бани, а не огромного жилого дома, в «закапывании денег в землю» не будет никакого смысла.

Небольшой бане не нужен фундамент глубокого заложения

Наряду с этим, должны учитываться характерные особенности строительной площадки. К примеру, распространенной проблемой является высокое прохождение грунтовых вод. В случае возведения бани, этот вопрос можно решить посредством обустройства эффективного дренажа вокруг опорной конструкции, а не за счет заглубления фундамента.

Схема дренажа фундамента

План дренажа

Еще одной распространенной проблемой являются оползни. Наличие таковых может привести к катастрофическим последствиям в виде провисания, деформации и разрушения опорной конструкции. В данном случае целесообразнее будет заняться укреплением грунта, а не фундамента.

Укрепление и защита грунта

Укрепление грунта габионами

Укрепление грунта решеткой

Укрепление грунтов и стабилизация опасных склонов

К примеру, в случае с песчаными грунтами хорошо проявляет себя технология силикатизации, предполагающая обработку грунта вокруг опорной конструкции с помощью смеси, включающей равные доли воды и жидкого стекла. Увлажненный таким составом песок тщательно утрамбовывается. В результате грунт становится более прочным.

Принципиальная схема двухрастворной силикатизации оснований

Еще один эффективный способ предполагает использование специальных химических реагентов. В данном случае на строительной площадке пробуриваются небольшие скважины, через полученные углубления в землю вливаются смоляные составы, что приводит к эффективному упрочнению слабого грунта с минимальными финансовыми затратами.

От чего зависит глубина заложения

Глубина заложения фундамента — это проектируемая величина, зависящая от типа сооружения, климатической зоны, грунтов на участке и уровня залегания подземных вод.

Существует несколько мифов, связанных с глубиной закладки фундамента:

1. Чем глубже и больше основание, тем крепче сооружение и дольше прослужит.
2. Самое главное — глубина, остальное не в счет.

Такие суждения лишены основания, и чаще являются ошибочными, а совершаются большинством неопытных «домашних» строителей. Хороший специалист скажет, что при постройке любого здания следует учитывать много факторов:

1. Особенности грунта и климатической зоны, такие как: степень промерзания, тип почвы, рельеф, уровень залегания подземных вод, а возможно даже рек.
2. Конструктивные характеристики, а именно, что хотят построить, возможное расположение цокольного этажа, подвала, подземного гаража, количество этажей, а также характер и сила нагрузки, которая может быть оказана на фундамент (снег, ветер).

Основа ленточного типа

Основание ленточного типа пользуется популярностью в частном строительстве. По сравнению с цельными железобетонными плитами, ленточная конструкция требует меньших денежных расходов и трудовых затрат. Основа ленточного типа выполнена в виде бетонного контура, усиленного стальной арматурой. Он повторяет конфигурацию стен и внутренних перегородок здания. Железобетонная лента воспринимает нагрузки от массы здания и равномерно распределяет их на почву через поверхность фундаментной подошвы.

Пример заложения ленточного основания

Область применения данной конструкции:

• однородные почвы;
• слабопучинистые грунты.

На влагонасыщенных и неоднородных грунтах, а также глинистых почвах не рекомендуется сооружать основу ленточного типа.

Глубину заложения железобетонной ленты определяют по следующим параметрам:

• степени промерзания грунта;
• уровню подземных вод;
• концентрации влаги в почве.

С повышением глубины промерзания и близости расположения водоносных слоев повышается вероятность морозного пучения грунта, оказывающего отрицательное влияние на прочность основы.

С целью уменьшения влияния этих факторов производится заложение фундамента на различную глубину:

• низ мелкозаглубленной основы, расположенной на малопучинистых почвах, располагается на расстоянии 50–60 см от нулевой отметки;
• подошвы среднезаглубленного и глубокозаглубленного оснований располагаются на уровне от 75 см до 150 см в зависимости от типа почвы.

В условиях холодного климата и северных районов предельный уровень заглубления не превышает 1,8–2 м.

Разновидности грунтов

Глубина заложения фундамента также зависит и от типа грунта, который располагается на месте строительства. Так их выделяют несколько видов:

• Скальные грунты.
• Конгломераты или крупнообломочные грунты.
• Пески.
• Глинистые грунты (суглинки, супеси и глины).

В первом случае грунты имеют спаянную и очень плотную структуру, что позволяет возводить фундамента прямо на их поверхности, поскольку они не подвергаются пучению и не промерзают.

Во втором случае грунты имеют в своем составе кристаллические породы, благодаря чему они не сжимаются и являются достаточно прочными. В данном случае чаще всего на таком грунте делают ленточный мелкозаглубленный фундамент, который имеет глубину не более 50 см.

В третьем случае пески имеют в своем составе различные частицы и могут быть крупными, средними, гравелистыми или пылеватыми. Данный грунт достаточно быстро сжимается и в дальнейшем больше не меняет своего объема, что говорит о хорошей несущей способности. Так можно отметить, что чем крупнее частицы песка, тем лучше он будет выдерживать нагрузку, передаваемую от фундамента, и глубина заложения фундамента на песках обычно составляет от 40 до 70 см.

В четвертом случае, следует сказать, что такие грунты являются наиболее сложными. В зависимости от своего состава, глинистые грунты могут быть пучинистыми в той или иной мере, что сказывается на несущей способности. Так супеси состоят из песка и 5-10% глины, и если они содержат в себе большое количество влаги, то они являются очень подвижными, что говорит о невозможности построить на них фундамент. Суглинки состоят из песка и 10-30 % глины, а глины состоят из мельчайших частиц. Такие грунты способны размываться водой и очень легко сжимаются под нагрузкой в течение длительного времени, что говорит об очень длительном этапе усадки уже готового строения.

Очень важно при выборе глубины заложения фундамента учитывать вид грунта и его пучинистость, поскольку силы пучения, действующие на фундамент, который будет расположен выше уровня промерзания грунта, будут стараться вытолкнуть его на поверхность, а при неравномерности воздействия могут даже сломать фундамент

Расчет ленточного фундамента и конструирование

Исходные данные для расчета

Прежде всего необходимо определить ширину подушки ленточного фундамента здания.

Нагрузка, приходящаяся на 1 п.м. длины верхнего обреза фундамента:

• Нормативная Nn=… кН/м;
• Расчетная       Np=… кН/м.

Геологические условия: грунты основания … (удельный вес γ =…кН/м3, коэффициент пористости е=…).

Грунтовые воды расположены на глубине УГВ=…м от планировочной отметки.

Район строительства г.. (глубина промерзания d_f = .м).

Температура внутри помещения 20; пол первого этажа расположен по утепленному цокольному перекрытию (по грунту).

Подушка фундамента армируется сеткой С-1 с рабочей арматурой класса А-III (А 400) и распределительной Вр-1.

Глубина заложения фундамента

Для правильного расчета фундамента следует сначала изучить структуру грунта на участке, глубину промерзания грунта и уровень грунтовых вод. Учитывая все факторы можно выбрать оптимальную глубину заложения фундамента.

Глубина заложения фундамента и тип грунта

Фундамент будет крепким, если основанием служит однородный грунт.
Такой грунт равномерно осаживается и фундамент не перекосит и не треснет. Глубина заложения фундамента зависит также от типа грунта. Рассмотрим виды грунтов: скальный, хрящевый, песчаный и супесь, глинистый и суглинок.

Скальный грунт позволяет закладывать фундамент строения на поверхности, сняв тонкий плодородный слой почвы.

Хрящевый грунт состоит из гравия, хряща, крупных камней. Фундамент на таком грунте закладывают на глубине не менее 500 мм. Глубина заложения фундамента определяется нагрузкой строения и уровнем грунтовых вод, от глубины промерзания грунта она не зависит.

Песчаный грунт хорошо пропускает воду, поэтому вода не застаивается вблизи поверхности даже при высоком залегании грунтовых вод. Незначительное промерзание песчаного грунта и упомянутый фактор позволяют закладывать фундамент на глубину 500-700 мм. Если песчаный грунт мелкозернистый или пылевидный и грунтовые воды располагаются высоко, то такой грунт может значительно промерзать и тогда глубина заложения фундамента увеличивается до глубины промерзания грунта.

Стоит учитывать, что песчаный грунт сильно уплотняется под нагрузкой и тяжелое строение может сильно осесть, поэтому советуем делать высокий цоколь. Аналогичные рекомендации подходят и для глиняно-песчаного грунта – супеси, содержащего 3-10% глины, но рекомендуемая глубина заложения фундамента опускается до 700-1000 мм.

Фундамент на глинистом грунте закладывают чуть ниже глубины промерзания грунта

Это особенно важно при высоком уровне грунтовых вод. Глинистый грунт имеет способность сжиматься под нагрузкой и вспучиваться при замерзании, как бы выталкивая фундамент на поверхность

Чтобы при этом фундамент не треснул, советуем делать высокопрочный фундамент и отдавать предпочтение столбчатому фундаменту. Фундамент на суглинке также закладывают ниже глубины промерзания грунта. Суглинок содержит песок и не менее 10-30% глины.

Уровень грунтовых вод и глубина заложения фундамента

Положение уровня грунтовых вод влияет на глубину заложения фундамента следующим образом:

Если грунтовые воды залегают глубоко, более чем на 2000 мм ниже глубины промерзания грунта, то фундамент можно закладывать на глубину 500 мм и ниже.

Если грунтовые воды залегают не так глубоко, но ниже глубины промерзания грунта, то либо фундамент закладывают на глубину промерзания грунта, либо от глубины промерзания грунта до дна фундамента кладут гравийно-песчаную подушку (хорошо ее утрамбовывают), а фундамент закладывают на глубину 500 мм и ниже.

Если же грунтовые воды доходят до уровня промерзания грунта, то глубина заложения фундамента должна быть ниже глубины промерзания грунта не менее, чем на 100 мм.

При высоком расположении грунтовых вод фундамент закладывают ниже глубины промерзания грунта, за исключением наличия песчаного грунта и круглогодичного отапливания строения.

Оптимальная глубина заложения фундамента

Оптимальная глубина заложения фундамента выбирается следующим образом. Если грунт под домом пучинистый, то фундамент нужно закладывать ниже точки промерзания грунта, в Средней полосе России на глубине 1500 мм (глубина промерзания грунта около 1200-1400 мм). К югу и западу страны глубина промерзания грунта уменьшается, а к северу и востоку увеличивается. В каждом районе путем многолетних наблюдений специалисты установили глубину промерзания грунта, которую можно узнать в местной строительной или проектной организации. Если в доме живут всю зиму, то можно не учитывать этот фактор и закладывать фундамент выше.

Основанием фундамента должен быть плотный, хорошо слежавшийся грунт, поэтому фундамент закладывают ниже 500 мм. Слой рыхлого грунта снимается, дно выравнивается горизонтально, делается песчаная подушка высотой 150 мм, которая хорошо трамбуется.

Фундамент под внутренние капитальные стены закладывают на глубине 500 мм.

Специфика укладки плитки в зимнее время

До наступления холодов целесообразно произвести подготовку земляного полотна, подстилающего слоя и основания. Возможна также укладка плит на бетонное основание. Подготовленный выравнивающий слой из цементно-бетонной смеси слоем до 1,5-2,0 см подогревается и хорошо укрывается.

Запрещается проводить работы по укладке плит при сильном снегопаде и температуре воздуха ниже минус 15°С. Заделка плиточных швов производится в теплое время года или подогретой смесью песка и цемента.

Контроль качества укладки тротуарной плитки выполняется по требованиям СНиП.

Глубина залегания грунта с достаточной несущей способностью

Для надлежащего восприятия проектных нагрузок нижняя лопасть сваи (если речь идет о модификациях с двумя лопастями, подробнее о которых в статье Особенности расчета двухлопастных винтовых свай) должна закрепиться в грунте с достаточной несущей способностью. При этом мощность слоя плотного грунта под сваей, как правило, должна быть не менее 1 метра.

Согласно статистическим данным, грунтовые слои с достаточной несущей способностью, как правило, залегают с отметки 1,8 метра от поверхности земли. И только в 5-7% случаев они располагаются выше. То есть глубина заложения свайно-винтового фундамента не может составлять менее 1,8 метра.

Уровень залегания грунта с достаточной несущей способностью можно определить с помощью адаптированной под малоэтажное строительство процедуры – геолого-литологических изысканий (подробнее Экспресс-геология (геолого-литологические изыскания) и измерения коррозионной активности).

Экспресс-геология также позволяет определить:

тип, свойства грунта;

уровень залегания грунтовых вод;

сложные грунтовые условия;

потенциально опасные геологические объекты и процессы и т.д.

Чтобы в процессе погружения сваи структура основания нарушилась минимально, и не произошло снижение его несущей способности, нужно на этапе проектирования подобрать рациональную конфигурацию лопасти (больше информации в материале Ключевые принципы подбора параметров лопастей).

Глубина промерзания грунта

Некоторые грунты подвержены морозному пучению. Осенью поры такого основания начинают заполняться водой, а затем лед, образовавшийся при замерзании, начинает вытеснять его вверх (при кристаллизации вода увеличивается в объеме в среднем на 12%).

Если оставить нижнюю лопасть сваи в таком слое, то она неизбежно начнет подниматься вместе с основанием. Даже если конструкцию не выдернет из почвы, сооружение все равно сместится или деформируется. Это, возможно, будет незаметно глазу, но окна, двери неизбежно весной станут открываться и закрываться не так хорошо как осенью. И эта ситуация будет повторяться из года в год, вынуждая Вас бесконечно что-то подгонять или ремонтировать.

Это требование не означает, что Вы можете пренебречь необходимостью расположения лопасти в слое грунта с достаточной несущей способностью. Винтовой свае в этом случае следует пройти отметку нормативной глубины промерзания, после чего нужно продолжать завинчивание до тех пор, пока лопасть не закрепится в грунте с достаточной несущей способностью, а мощность слоя такого грунта под сваей не составит не менее 1 м, о чем мы уже говорили ранее.

Не забывайте, что за уровнем промерзания должна находиться именно лопасть сваи, а не острие конуса. К примеру, для свай компании ГлавФундамент это расстояние составляет 0,2 м. Следовательно, при расчете этот показатель должен суммироваться с остальными.

Расчет глубины свайного фундамента

Таким образом, можно вывести следующую формулу:

Глубина расположения лопасти + Уровень залегания грунта с достаточной несущей способностью/Уровень промерзания грунта = Глубина заложения фундамента

Центральные и южные регионы (Москва, Пенза, Санкт-Петербург, Краснодар, Ростов-на-Дону и т.д.): 0,2 м + 1,8 м (грунты с достаточной несущей способностью) = 2 м;

Урало-Поволжье (Екатеринбург, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Киров, Магнитогорск, Набережные Челны, Нижний Новгород, Нижний Тагил, Оренбург, Пермь, Саратов, Уфа, Челябинск и т.д.): 0,2 м +1,8 м (грунты с достаточной несущей способностью и уровень промерзания) = 2 м;

Западная Сибирь (Барнаул, Кемерово, Красноярск, Новокузнецк, Новосибирск, Томск, Тюмень и т.д.): 0,2 м + 2,3 м (уровень промерзания) = 2,5 м;

Восточная Сибирь (Иркутск и т.д.): 0,2 м + 2,8 м (уровень промерзания) = 3 м.

Стоит учесть, что на Юге России глубина промерзания либо незначительна, либо отсутствует вовсе, но есть большая толща слабонесущего слоя чернозема. Рассчитывая длину свай в этом регионе также необходимо опираться, прежде всего, на уровень залегания грунта с достаточной несущей способностью.

На какую глубину копать фундамент в зависимости от залегания точки промерзания

Еще один важнейший фактор — глубина промерзания грунта. Поскольку, превращаясь в лед, вода увеличивается в объеме приблизительно на 10 %, происходит подъем (пучение) слоев почвы в пределах глубины промерзания. В зимний период грунт стремится вытолкнуть фундамент из земли. При таянии же льда весной основание, наоборот, проседает, причем происходит это неравномерно по периметру фундамента, что может повлечь за собой серьезную деформацию несущих конструкций. Глубина промерзания фундамента зависит от местных климатических особенностей, поэтому ее можно выяснить в справочной литературе или в местной администрации. И уже на основании этих данных определять, на какую глубину копать фундамент и какие технологии для его закладки и защиты использовать.

Для внутренних фундаментов отапливаемых сооружений глубина заложения назначается независимо от расчетной глубины промерзания грунтов и для малоэтажного строительства должна быть не менее 0,5 м. В зависимости находятся малоэтажные здания.

Правильно просчитанная глубина залегания фундамента в зависимости от точки промерзания грунта и уровня её залегания обеспечивает устойчивость к ежегодным деформациям стеновых конструкций в период таяния снегов.

Таблица «Определение глубины заложения фундаментов»

Грунты под подошвой фундамента	Глубина заложения фундаментов в за­висимости от глубины расположения уровня подземных вод м, при
dw < df + 2	dw > df + 2
Скальные, крупнообломочные с пес­чаным заполнителем, пески гравели­стые, крупные и средней крупности	не зависит от df	не зависит от df
Пески мелкие и пылеватые	не менее df	не зависит от d(
Супеси с показателем текучести IL < 0	не менее df	не зависит от df
Супеси с показателем текучести IL >= 0	не менее df	не менее df
Суглинки, глины, а также крупно­обломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем при показате­ле текучести грунта IL >= 0,25	не менее df	менее df
Суглинки, глины, а также крупно­обломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем при показате­ле текучести грунта IL < 0,25	не менее df	не менее 0,5 df

При отсутствии подвала или технического подполья глубина заложения исчисляется в зависимости от уровня планировки, а при наличии подвала — от пола подвала или технического подполья. При наличии в здании подвала минимальная глубина заложения фундаментов принимается на 0,2—0,7 м ниже пола подвала.

При этом подошву фундаментов желательно располагать выше прогнозируемого уровня подземных вод, чтобы сократить затраты на гидроизоляцию, и ниже уровня ввода различных коммуникаций.

Фундамент столбчатой конструкции

Схема устройства столбчатого фундамента из кирпичной кладки по деревянной балке

Столбчатая основа используется для одноэтажных строений, имеющих небольшой вес. Ей отдают предпочтение в ситуациях, когда необходимо при небольшом уровне затрат соорудить легкий фундамент. Конструкция представляет собой группу опорных колонн, которые изготовлены из железобетона. Они устанавливаются на угловых участках здания, а также в зонах пересечения капитальных стен и внутренних перегородок. Для повышения нагрузочной способности оголовки опор объединяются железобетонным ростверком.

Достоинства конструкции:

• дешевизна;
• простота обустройства;
• возможность сооружения на проблемных почвах.

Столбчатые опоры формируются из кирпича или путем бетонирования. В нижней части опорных колонн формируется песчано-гравийная подушка.

Имеются определенные ограничения:

• не рекомендуется сооружать столбчатую основу на почвах, склонных к сдвигам;
• запрещается использовать железобетонные столбы для опор тяжелых строений;
• нельзя строить здания на слабонесущих торфяных и глинистых почвах.

Права субъектов персональных данных

10.1  Субъект персональных данных имеет право:

10.1.1. на получение персональных данных, относящихся к данному субъекту, и информации, касающейся их обработки;

10.1.2. на уточнение, блокирование или уничтожение его персональных данных в случае, если они являются неполными, устаревшими, неточными, незаконно полученными или не являются необходимыми для заявленной цели обработки;

10.1.3. на отзыв данного им согласия на обработку персональных данных;

10.1.4. на обжалование действий или бездействия Оператора в уполномоченный орган по защите прав субъектов персональных данных или в судебном порядке.

10.1.5. Для реализации своих прав и законных интересов субъекты персональных данных имеют право обратиться к Оператору направив лично или с помощью представителя запрос, содержащий сведения, указанные в ч. 3 ст. 14 ФЗ «О персональных данных по адресу, указанному в пункте 1.5 настоящей Политики.

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

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.