Расчет глубины заложения фундамента

Ещё на стадии проектирования должна определяться глубина заложения фундамента. Этот параметр очень важен, поскольку от него зависит прочность и долговечность всего строения. Как правило, подобные нормы подробно описываются в СП (своде правил), и расчет любой фундаментной конструкции ведётся с учётом этих нормативов.  Но если работы по устройству основания дома будут вестись своими руками, то вам стоит знать некоторые особенности и правила определения глубины заложения фундаментных конструкций. В нашей статье вы найдёте подробные рекомендации, которые помогут вам самостоятельно определить, какой глубины нужно сделать  ленточный, плитный или мелкозаглублённый фундамент под дом из газобетона, кирпича, брёвен и т.п. При этом ваш фундамент может быть монолитный или из фундаментных блоков (ФБС).

Правда и мифы о глубине заложения основания

Если дом строится своими руками, то правильный расчет глубины заложения основания один из самых сложных моментов

Если дом строится своими руками, то правильный расчет глубины заложения основания один из самых сложных моментов. Но прежде всего, необходимо определиться с материалом и конструкцией основания, поскольку и от этого тоже зависит глубина заложения фундамента.

Чаще всего своими руками строят одноэтажный дом, поэтому мы и рассмотрим типы оснований, подходящие для этой постройки:

1. Если стеновые конструкции будущего дома планируется делать из кирпича, природного камня или железобетона, то единственный вариант подходящего основания – это заглублённый монолитный ленточный фундамент или основание из фундаментных блоков (ФБС). Иногда используются комбинированные конструкции, когда в качестве подошвы делается монолитный ленточный пояс, а остальная часть фундамента выполняется из ФБС.
2. Под дома из лёгких стеновых блоков, например, газобетона, брёвен, бруса и других лёгких материалов можно делать фундаменты мелкого заложения. Также такие основания можно делать под каркасные и каркасно-щитовые дома. При этом вы можете использовать следующие виды фундаментов мелкого заложения:
• мелкозаглублённый столбчатый фундамент из труб, бетонных блоков, брёвен, кирпича или бетона глубиной 0,7-0,8 м;
• ленточные конструкции мелкого заложения из ФБС и железобетона глубиной 0,6-0,7 м;
• плитный фундамент глубиной 0,5-0,6 м.

3. Незаглублённый фундамент можно применять под дома из газобетона, брёвен, бруса, лёгких стеновых блоков из других материалов, а также под каркасные строения, возводимые на прочном скалистом грунте. Незаглублённый фундамент также может быть ленточный, плитный и столбчатый. Делая расчет таких оснований, очень важно предусмотреть дополнительную фиксацию строения.

Согласно СП чаще всего под капитальную постройку делается фундамент глубокого заложения (не менее 1,2 м), поскольку на подземные конструкции воздействуют несколько сил:

• тяжесть от постройки (она будет не такой большой у строений из газобетона, бруса, брёвен и других лёгких стеновых блоков);
• горизонтальные подвижки грунта;
• силы пучения, возникающие в зимний период в глинистых и суглинистых почвах, насыщенных влагой;
• подземные и поверхностные воды.

Некоторые строители и проектировщики считают, что чем больше глубина заложения фундамента, тем лучше. На самом деле это не так, ведь слишком большая глубина основания может привести к неоправданно большим расходам на возведении этой части конструкции:

• увеличиваются объёмы земляных работ;
• повышается расход материала;
• становятся больше трудозатраты;
• время возведения основания увеличивается.

Важно: при определении отметки заложения основания нужно руководствоваться нормами из СП, а не советами знакомых и личными предпочтениями.

Факторы, влияющие на глубину заложения основания

Независимо от того, какой тип основания вы будете использовать, нижняя отметка подошвы конструкции определяется по своду правил с учётом следующих факторов

Независимо от того, какой тип основания вы будете использовать (мелкозаглублённый или незаглублённый, ленточный или плитный, из ФБС или монолитный), нижняя отметка подошвы конструкции определяется по СП с учётом следующих факторов:

1. Тип грунтов, их особенности и характеристики. Полную информацию о составе почвы на участке строительства можно получить после проведения геологических изысканий. Своими руками выполнить эти мероприятия не получится, придётся обращаться к специалистам.
2. Также на расчет глубины основания влияет отметка, на которой проходят грунтовые воды. Эти данные вы также получите после проведения гидрогеологических исследований местности.
3. Согласно СП должны учитываться и средние температуры в регионе. Это особенно важно, если будет использоваться мелкозаглублённый или незаглублённый фундамент, ведь на конструкции могут воздействовать силы пучения в зимний период.
4. Наличие отапливаемого подвала.
5. Средняя глубина промерзания породы в регионе.

Тип грунтов, УГВ и силы пучения

Если вы своими руками делаете мелкозаглублённый или заглублённый фундамент под дом, то вам стоит придерживаться некоторых рекомендаций

Если вы своими руками делаете мелкозаглублённый или заглублённый фундамент под дом из газобетона, кирпича, стеновых блоков и других материалов, то вам стоит придерживаться следующих рекомендаций из СП:

1. При строительстве на скальных и крупнообломочных породах, а также на гравелистых, крупно и средне фракционных песках расстояние от верха земли до грунтовых вод в зимний сезон значения не имеет. В этом случае можно применить любой тип основания, независимо от того, какую глубину промерзания почвы покажет расчет. Согласно СП на таких почвах можно использовать фундаменты мелкого заложения и незаглублённые основания.
2. При возведении фундаментов из ФБС и железобетона на породе из мелких и пылеватых песков, а также твёрдых супесей выбор типа основания:
• не зависит от глубины промерзания по расчету, если грунтовые воды находятся не менее чем на 2 м ниже расчётной отметки промерзания;
• фундамент должен быть не выше точки промерзания по расчету, если УГВ находится выше отметки промерзания не более чем на 2 м. В этих условиях супеси могут иметь любую консистенцию.

3. На супесях пластичной и текучей консистенции при любом УГВ мелкозаглублённый фундамент и незаглублённое основание должно быть не выше точки промерзания породы по расчету.
4. На твёрдых суглинках и глинах можно использовать мелкозаглублённый плитный или ленточный фундамент при условии, что УГВ находится не менее чем на 2 м ниже точки промерзания.
5. На мягкопластичных суглинках и глинах при условии, что УГВ приближается к отметке промерзания не ближе чем на 2 м можно использовать любой тип мелкозаглублённого основания (классификация фундаментов мелкого заложения приведена выше) под дома из газобетона, бревна и бруса. Однако в этом случае согласно СП для домов из газобетона и других лёгких материалов и блоков должны применяться мероприятия по защите основания от насыщения поверхностными водами.
6. Если плитный или ленточный фундамент из ФБС или монолита возводится своими руками на текучих и текучепластичных суглинках и глинах при любом УГВ по расчету глубина заложения должны быть не выше точки промерзания.
7. В условиях, когда плитный или ленточный фундамент из железобетона или ФБС строится на суглинках и глинах с УГВ выше точки промерзания не более чем на 2 м, отметка заложения подошвы фундаментных конструкций по расчету делается не выше отметки промерзания.

Расчет по формуле

Глубина заложения фундамента из ФБС, монолитного железобетона или других строительных блоков может быть найдена по формуле из СП

Глубина заложения фундамента из ФБС, монолитного железобетона или других строительных блоков может быть найдена по формуле из СП. Такой расчет можно произвести своими руками, зная необходимые данные.

Чтобы найти глубину заложения, нужно перемножить показатель промерзания почвы, коэффициент условия работы (обычно он принимается равным 1,1) и коэффициент воздействия теплоотдачи от дома на промерзание почвы у внешних стен, равный 0,7-1.

Согласно СП отметку промерзания грунта лучше вычислить самостоятельно, а не взять приближённые данные по региону. Для этого есть формула, по которой искомая величина находится как квадратный корень из суммы величин отрицательных температур за три зимних месяца, умноженная на коэффициент консистенции грунта:

• для скальных и крупнообломочных пород он равен 0,34;
• у песков средней и крупной фракции – 0,3;
• для супесей и мелких песков – 0,28;
• суглинки – 0,23.

Зависимость отметки заложения от типа подвала

Если в доме делается неотапливаемый подвал, то по СП глубина заложения подошвы основания должна быть на 10 процентов ниже отметки промерзания

Если в доме из газобетона, кирпича или другого материала делается неотапливаемый подвал, то по СП глубина заложения подошвы основания должна быть на 10 процентов ниже отметки промерзания.

Что касается отапливаемых подвалов в домах из бруса, газобетона, кирпича, бетона и др., то тут по СП отметка заложения подошвы может быть на 20-30 процентов выше точки промерзания породы.

Важно: под внутренними стеновыми конструкциями из газобетона, кирпича и бруса можно делать основание мелкого заложения, но оно должно заглубляться не менее чем на 0,4 м от поверхности земли.