Мелкозаглубленные фундаменты для легких зданий очень просты: они хорошо работают. Сочетание их с деревянной или деревянно-каркасной конструкцией является экономичным и надежным вариантом. Упругая древесина очень хорошо справляется с изгибами пояса, если они возникают. На таком фундаменте деревянный каркасный дом чувствует себя почти так же хорошо.
Расчёт глубины заложения фундамента
Расчет глубины заложения фундамента с помощью компьютера СНиП. Определение глубины заложения фундамента в зависимости от региона России.
- Включить калькулятор
- Другие варианты расчета
- Расчёт
- Результаты расчета
- Справка
- Комментарии
Исходные данные
Город: Москва * Тип здания (Tb): Здание в грунте, без подвала, с этажами Глубина залегания грунтовых вод (dw): Грунт под фундаментом (Tg): Суглинок, глинистый суглинок и крупнозернистые глинистые грунты с глинистыми агрегатами на границе инфильтрации грунта или породы при IL* — По СНиП 23-01-99 * СП 131.13330.2012 (вводится в действие с 2013 года).Без * — По СНиП 23-01-99 (применяется с 2000 года).
Глубина заложения фундамента для города Москва *
| Среднесуточная температура воздуха в помещении, ⁰C | Глубина заложения — d, м | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | Не менее 0,5 | ||||
| 5 | Не менее 0,45 | ||||
| 10 | Не менее 0,39 | ||||
| 15 | Не менее 0,34 | ||||
| 20 | Не менее 0,28 | ||||
Расчетная глубина промерзания для города Москва *
| Тип грунта (мерзлый) | Глубина промерзания пола при среднесуточной температуре воздуха в помещении df, м | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 0⁰C | 5⁰C | 10⁰C | 15⁰C | 20⁰C | |
| Глина и суглинок | 1 | 0,89 | 0,78 | 0,67 | 0,56 |
| Суглинок, песок и мелкий песок. | 1,21 | 1,08 | 0,94 | 0,81 | 0,67 |
| Средний, крупный или гравелистый песок | 1,3 | 1,16 | 1,01 | 0,87 | 0,72 |
| Крупнозернистые конгломератные почвы | 1,47 | 1,31 | 1,15 | 0,98 | 0,82 |
Нормативная глубина промерзания для города Москва *
| Тип грунта (мерзлый) | Глубина промерзания dn, м |
|---|---|
| Глина и суглинок | 1,11 |
| Суглинок, песок и мелкий песок. | 1,34 |
| Средний, крупный или гравелистый песок | 1,44 |
| Крупнозернистые конгломератные почвы | 1,63 |
Глубина заложения фундамента (d) — это расчетная величина, определяющая глубину заложения фундамента подвала в зависимости от технических, геологических, гидрогеологических и климатических условий местности и характеристик возводимого здания. Знание этого фактора позволяет построить прочный фундамент, который гарантирует прочность надземной конструкции и предопределяет ее устойчивость и долговечность.
Определение глубины заложения фундамента
Для работы с нашим калькулятором глубины заложения фундамента не требуется специальных знаний. Подготовительный этап включает в себя несколько простых шагов:
- выберите регион проживания и город;
- укажите тип сооружения (неотапливаемое, отапливаемое, с цоколем, подвалом);
- введите глубину залегания подземных вод;
- выберите тип грунта под подошвой фундамента;
- нажмите кнопку « Рассчитать ».
Единственные два момента, которые могут вызвать у вас затруднения, — это определение уровня грунтовых вод и исследование типа грунта под фундаментом. Если вы не знаете, как определить эти моменты, прочитайте следующую справку.
Если вы не знаете, как рассчитать глубину заложения фундамента дома, прочтите следующую информацию.
Значение водонасыщения грунта
Существует общее правило: фундамент следует располагать так, чтобы максимальный уровень поднимающихся грунтовых вод находился ниже фундамента. Это может значительно сократить время и стоимость строительства.
Глубина заложения фундамента определяется двумя факторами, зависящими от геологических условий:
- Наличие влаги в грунте.
- Уровень подземных вод и его влияние на морозное пучение почвы в данном регионе.
Ленточный фундамент заливается не менее чем на 0,5 м выше уровня грунтовых вод.
Если почва слишком влажная, материал фундамента будет размываться и постепенно разрушаться. Учитывая, что фундаменты в основном выполнены из бетона, разрушительное воздействие влаги многократно усиливается при легком морозе.
Учет концентрации влаги при проектировании зависит от типа фундамента под основание здания:
- Грунты скальные, песчаные крупных и средних фракций, гравелистые, крупнообломочные, имеющие в качестве заполнителя песок. Они не имеют ограничений по глубине фундамента с точки зрения уровня грунтовых вод.
- Фундамент в глине, суглинке, в грунте, состоящем из крупных обломков, заполненных пыле-глинистыми фракциями всегда проектируют ниже уровня промерзания грунта в независимости от того, на каком уровне располагаются подземные воды.
- Для мелкого песка и пылеватого грунта важно расположение грунтовой воды по отношению к уровню промерзания грунта. Если воды проходят на уровне 2 метра вниз от промерзания, тогда не важно, какая должна быть глубина фундамента.
Как влияет климат на расчет глубины фундамента
Климатические условия местности, где будут проводиться строительные работы, влияют на глубину промерзания грунта. В определенной степени это значение можно определить по картам «Пределы глубины проникновения мороза в грунт». Более точные расчеты можно сделать применительно к узкой строительной площадке.
Расчет нормативного показателя
Для участка, где промерзание почвы превышает 2,5 м, типичную глубину проникновения мороза в грунт следует рассчитывать по следующей формуле
где Mt— суммарное число абсолютных среднемесячных отрицательных температур для данной местности, d0— коэффициент, зависящий от типа почвы.
Для расчета Мtопределяется статистическим управлением. Коэффициент d0составляет 0,34 для крупнозернистых суглинистых почв, 0,23 для суглинистых и глинистых почв, 0,3 для крупно-, средне- и гравелистых почв, 0,28 для мелкозернистых песчаных и пылеватых почв.
Как учесть теплоотдачу здания
Для определения глубины промерзания конструкции в реальных условиях используется формула:
В этом выражении коэффициент khзависит от двух факторов:
- Здание отапливаемое и грунт будет дополнительно прогреваться, поэтому khбудет понижающим. Он берется в специальных таблицах, где градация по наличию подвала, цокольного этажа и среднесуточной температуре воздуха в помещениях, которые сопредельные с фундаментом.
- При отсутствии отопления. В этом случае kh– запас прочности, равный 1,1 для всех типов построек.
Изучаем особенности грунтов
Перед расчетом глубины заложения фундамента определяется тип грунта. Эту услугу можно заказать у специалистов или выполнить самостоятельно.
Фундамент не заливается на поверхность почвы. Он полностью удаляется.
Под поверхностью почвы находится один или несколько слоев грунта, которые пригодны для строительства:
- Не требующий заглубления ленточного и монолитного фундамента скалистый грунт. Он в зимнее время не пучится, влага в нем не накапливается, оседанию не подвергается.
- Гравий, камни, щебень, крупнофракционный песок создают надежное основание, на котором глубина заложения фундамента от 0,5 м.
- Глинистая почва промерзает до уровня 0,5-1 м, подвижна при намокании, имеет неравномерную усадку. Но если осадков в регионе не много, а грунтовые воды залегают очень глубоко, фундамент закладывают на глубине не менее 0,75 м.
- Мелкофракционный песок обладает повышенной подвижностью и теряет устойчивость при сильном увлажнении. При глубоком залегании грунтовых вод, рекомендуется заглубляться до более устойчивого основания. Глубина промерзания песчаного грунта, в котором есть глинистые частицы составляет от 0,6 до 2 м.
- Ненадежный тип почвы торфяник используется для строительства на столбчатом фундаменте.
Исследуем геологию своими руками
Чтобы проверить геологическую структуру почвы своими руками, вооружитесь лопатой. Во всех пяти точках — под углами будущего здания и посередине — нужно пробурить глубокие отверстия. Размер: один метр на один метр, глубина не менее 2,5 метров. Стены сделайте неглубокими (хотя бы относительно). После того как вы выкопали яму, возьмите рулетку и лист бумаги, измерьте и отметьте слои.
То, что вы можете увидеть в разрезе:
- Сверху идет самый темный слой — плодородный. Его толщина от 10 см до 1,5 метров, иногда больше. Этот слой обязательно удаляется. Во-первых, он рыхлый, во-вторых, в нем живут разные животные/насекомые/бактерии/грибки. Потому сразу после разметки фундамента первым делом этот слой удаляют.
- Ниже расположен естественный грунт. Таким он был до «обработки» животными и микроорганизмами. Тут могут быть такие грунты;
- Плотный песок (крупный, средний, с гравием). Отличное основание для постройки дома: и вода уходит быстро и основание надежное. На таких грунтах можно ставить дом на мелкозаглубленный фундамент (глубина заложения от 50 см).
- Сыпучие пески (мелкие и пылеватые). Если подземные воды расположены глубоко, строится можно. Но эти грунты опасны тем, что плывут при насыщении водой.
- Глина, суглинок, супесь. Ведут себя точно также как и пылеватые пески: при намокании плывут, если воды мало, но их несущая способность высокая. Тут еще нужно смотреть на количество осадков врегионе.
- Торфяники. Самые ненадежные основания. На них можно строиться только с использованием столбчатых фундаментов. И то, только при условии, что не очень глубоко расположен слой грунта с хорошей несущей способностью.
Часто возникают трудности при различении глинистых почв. Иногда достаточно просто взглянуть на нее: если преобладает песок и есть вкрапления глины, то это суглинистый песок. Если преобладает глина, но присутствует и песок, то это глинистая почва. Если глина не содержит включений, ее трудно копать.
Есть еще один метод, который можно использовать, чтобы убедиться, что вы правильно определили почву. Для этого раскатайте влажную почву руками (между ладонями, как в детском саду) и придайте ей форму валика. Если он рассыпается, то это пластичная глина, если растворяется, то пластичный суглинок, а если остается целым, то глина.
После того как вы установили, какой тип почвы у вас в выбранном месте, можно приступать к выбору типа фундамента.
Глубина заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод
Все тонкости проектирования описаны в СНиП 2.02.01-83*. В целом, все можно свести к следующим рекомендациям:
- При планировании на скальных, песчаных крупной и средней крупности, гравелистых, крупнообломочных с песчаным заполнителем грунтах глубина залегания фундамента от уровня расположения подземных вод не зависит.
- Если под подошвой фундамента находятся мелкие или пылеватые пески, то при уровне подземных вод расположенных на 2 метра ниже уровня промерзания грунта, глубина заложения фундамента может быть любой. Если воды находятся выше этой отметки, то закладывать фундамент нужно ниже уровня промерзания.
- Если под подошвой находится будут глины, суглинки, крупнообломочные грунты с пылеватым или глинистым заполнителем, то фундамент однозначно должен быть ниже уровня промерзания (от уровня подземных вод не зависит).
Как видите, высота фундамента в основном определяется наличием грунтовых вод и морозным пучением в данной местности. Именно морозное пучение является причиной проблем с фундаментом (или изменения уровня грунтовых вод).
Глубина заложения в зависимости от типа фундамента
Если глубина фундамента — это расстояние между его основанием и горизонтальным уровнем земли, то необходимо знать, что считать основанием. И что считать точкой отсчета, если участок находится на склоне. Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо знать типы фундаментов и их пригодность для различных грунтов.
Конструкции фундаментов
Дома строят на ленточных, плитных или свайных фундаментах, и выбор оптимального варианта зависит от нагрузки на фундамент, типа грунта, уклона участка и других данных.
Видео описание
В этом видео все типы фундаментов объясняются в понятной форме:
- Монолитный или сборный железобетонный ленточный фундамент – самый распространённый тип основания для ненасыщенных влагой и слабопучинистых грунтов. Обладает хорошей несущей способностью, подходит для зданий из кирпича и блоков.
- Монолитная железобетонная плита – самый надёжный фундамент для тяжёлых зданий, возводимых на участках с пучинистыми грунтами. Плита равномерно распределяет нагрузку на слабое грунтовое основание, а при его подвижках «плавает» вместе с домом.
- Свайный фундамент годится для любых грунтов, кроме скальных: длинные стальные или железобетонные опоры можно опустить на любую глубину, пронзив насквозь и водоносный слой, и промерзающий грунт, чтобы добраться до твёрдого и неподвижного пласта. Но ставить на него можно только сравнительно лёгкие дома – деревянные, каркасные, из ячеистых блоков.
В некоторых случаях для усиления конструкции используется комбинация ленточного или плитного фундамента и свайного фундамента.
Ленточный фундамент: разновидности, преимущества и недостатки, этапы монтажа, фото и видео.
Форма грунта для всех этих фундаментов различна, поэтому его площадь и взаимодействие с грунтом также различны.
Ленточный фундамент, имеющий большую длину и небольшую общую площадь поверхности, более морозоустойчив. Давление почвы на него оказывается неравномерно, поэтому он может разрушиться. Поэтому необходимо знать, как рассчитать глубину заложения ленточного фундамента, чтобы его нижняя часть находилась ниже линии промерзания.
Плита имеет большую площадь поверхности и поглощает давление грунта более равномерно, к тому же она уравновешивается одинаковой, равномерно распределенной нагрузкой здания. Поэтому она не опускается до линии промерзания даже в вечномерзлых грунтах.
Свайные фундаменты соединяются монолитной лентой из железобетона или стальной мачтой. Фундамент представляет собой точки — «пятки» свай, которые всегда располагаются в плотных слоях почвы ниже уровня промерзания. Такой способ строительства позволяет возводить дома на крутых склонах без необходимости выравнивания грунта, как это необходимо при плитном или ленточном фундаменте.
Фундаменты мелкого и глубокого заложения
При строительстве невысоких частных домов фундамент закладывается только на расчетную глубину ниже линии промерзания грунта, когда
- в проекте предусмотрен подвал или цокольный этаж;
- дом имеет большие размеры и внушительный вес;
- рядом находятся крупные здания, мощные фундаменты которых могут изменить свойства грунта;
- участок строительства находится в сейсмоопасной зоне.
Если вы строите дом, в исходных данных которого присутствует хотя бы один из этих факторов, не следует самостоятельно решать, как определить глубину заложения фундамента, а поручить это специалистам.
Нормируемая и расчетная глубины промерзания
Прежде чем определить расчетную глубину промерзания, необходимо сначала вычислить стандартизированную глубину промерзания почвы в месте, где планируется строительство здания. Это связано с тем, что стандартизированная глубина определяет некую среднюю максимальную глубину промерзания грунта в данной местности с учетом типа грунта на строительной площадке. Рассчитанная глубина корректируется в зависимости от типа и назначения здания.
В качестве примера рассмотрим, как рассчитать расчетную глубину промерзания для конкретного объекта:
Расчетная глубина промерзания рассчитывается по формуле 5.3 (раздел 5.5.3) СП 22.13330.2016 (ранее СНиП 2.02.01-83*)
где Мtкоэффициент, равный сумме значений среднемесячных минусовых температур в течение года в районе строительства. Он определяется по СП 131.13330.2012, а при отсутствии в нем данных по конкретному городу или району застройки — по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, расположенной в аналогичных с районом застройки условиях,
d0— поправочный коэффициент для различных типов почв, одинаковый для:
- суглинков и глин 0,23 м;
- супесей, песков мелких и пылеватых — 0,28 м;
- песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,30 м;
- крупнообломочных грунтов — 0,34 м.
Данная формула применима только для строительных участков с глубиной промерзания менее 2,5 м; для участков с большей глубиной см. СП 25.13330.2012.
Для получения MtВ СП 131.13330.2018 («Строительная климатология») откройте таблицу 3 («Среднемесячная годовая температура») и найдите свой город (возьмем, например, Воронеж). Затем нужно взять из таблицы 3 все месяцы (за год) с отрицательными температурами и сложить значения. Для Воронежа это и есть значения. Теперь определите тип почвы в месте, на котором будет вестись строительство, и узнайте d0например, глина (d0= Теперь подставьте полученные значения в формулу и получите номинальную глубину промерзания для вашего участка:
Расчетная глубина получается из формулы:
где dfn— нормативная глубина промерзания, которую мы рассчитали ранее,
kh— коэффициент, учитывающий тепловой режим здания. Для отапливаемых зданий мы берем его из таблицы 1, для неотапливаемых зданий этот коэффициент равен 1,1, за исключением районов с отрицательными температурами.
Если предположить, что у меня дом без подвала с утепленным полом, средняя температура 20 градусов и выше, то мой коэффициент kh= 0,7 (из таблицы 1). Я подставляю в формулу:
1,26 м*0.7= 0,882
Получилось, что глубина фундамента моего дома с неотапливаемым подвалом в Воронеже, в местности с глинистой почвой, должна быть не менее 90 см (так как грунтовые воды залегают довольно глубоко, подробнее об этом читайте ниже).
Смотрите видео о глубине заложения фундамента:
| Здание | Коэффициент khпри расчётной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающих к фундаменту, °С | ||||
| 0 | 5 | 10 | 15 | 20 и больше | |
| Без подвала, пол по грунту | 0.9 | 0.8 | 0.7 | 0.6 | 0.5 |
| Без подвала, пол на лагах по грунту | 1.0 | 0.9 | 0.8 | 0.7 | 0.6 |
| Без подвала, пол на утепленном цокольном перекрытии | 1.0 | 1.0 | 0.9 | 0.8 | 0.7 |
| С подвалом | 0.8 | 0.7 | 0.6 | 0.5 | 0.4 |
Близость грунтовых вод
Близость грунтовых вод к поверхности земли может изменить глубину заложения фундамента, что необходимо учитывать при расчетах. Согласно СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83*), глубина заложения фундамента определяется в зависимости от уровня грунтовых вод по следующей таблице (таблица несколько изменена для лучшей читаемости, но смысл ее тот же, что и в СП):
| Грунты под фундаментом (на глубине промерзания) | Глубина заложения фундаментов в зависимости от расположения уровня подземных вод | |
| Уровень грунтовых вод выше расчетной глубины промерзания + 2 метра | Уровень грунтовых вод ниже расчетной глубины промерзания + 2 метра | |
| Скальный грунт, песок крупный и средний | Глубина промерзания не учитывается | Глубина промерзания не учитывается |
| Пески мелкие и пылеватые | Больше либо равна глубине промерзания | Глубина промерзания не учитывается |
| Супеси с показателем текучести IL< 0 | Больше либо равна глубине промерзания | Глубина промерзания не учитывается |
| Супеси с показателем текучести IL >= 0 | Больше либо равна глубине промерзания | Больше либо равна глубине промерзания |
| Суглинки, глины, а также крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем при показателе текучести грунта или заполнителя IL>= 0,25 | Больше либо равна глубине промерзания | Больше либо равна глубине промерзания |
| Суглинки, глины, а также крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем при показателе текучести грунта или заполнителя IL< 0,25 | Больше либо равна глубине промерзания | Больше либо равна ½ глубины промерзания |
Уровень грунтовых вод берется при самом высоком их уровне, т.е. весной.
Если уровень грунтовых вод находится близко к поверхности, лучше рассмотреть альтернативу ленточному фундаменту.
Посмотрите видео о дренаже (еще один способ борьбы с морозами):
