Глубина заложения фундамента: не забываем о прочности и безопасности

Крепкий, качественный фундамент – основа любой постройки, и от его состояния и материалов, из которых он закладывался, зависит долговечность построенного дома.

Прежде чем перейти к заливке, нужно тщательно изучить нормативно-техническую документацию, а также развеять мифы о строительстве и правильно рассчитать глубину заложения фундамента, учитывая разные факторы природного и техногенного характера.

От чего зависит глубина заложения

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).

Очень важно учитывать слои и тип несущего грунта для постройки любого здания, так как не обязательно на участке будет сверху один слой, а снизу другой, там могут чередоваться пласты.

Нормативно-технические положения, СНИП

Специалистами для правильного расчета глубины заложения фундамента были разработаны разные технические документы, расчеты и нормативно-правовые акты, которые отражены в СНиП «Основания зданий и сооружений». В них учитываются все факторы и подготовлены примерные расчеты, а также экологические нормы и особенности возводимых фундаментов на специфических грунтах.

Также следует учитывать сейсмическую зону, источники динамических воздействий и других факторов, которые оказывают большое влияние на движение грунтов.

Виды фундамента по заглублению

В зависимости от расстояния заложения фундамента различают три типа:

• незаглубленные;
• мелкозаглубленные;
• заглубленные фундаменты.

Незаглубленный фундамент больше подходит для пучинистых грунтов или со слабой просадкой и для постройки невысоких, одноэтажных зданий из легких материалов. Также его можно применить для работ с тяжелыми стройматериалами, на каменистых, скальных породах. Наиболее оптимально в таком случае применять ленточный, столбчатый или решетчатый тип основания.

Мелкозаглубленный можно применять и на пучинистых грунтах, но при этим важно сделать хорошую и правильную подушку, такой тип выйдет дешевле заглубленного и он имеет еще одно преимущество — возможность сформировать небольшой подвал при условии глубокого залегания подземных вод. Но его выбирают преимущественно тогда, когда строят из легких материалов, невысокие здания при твердом, устойчивом грунте и часто для сооружений без подвальных помещений.

Заглубленный, как правило, применяется при постройке больших, тяжелых зданий в несколько этажей, и если по проекту имеются подвальные помещения, цокольный этаж, подземный паркинг. Его целесообразно использовать при строительстве на чрезмерно, сильно и средне пучинистых почвах, а также при близком залегании подземных вод. Чаще всего строители применяют ленточный тип основания при заглубленном типе.

Инженерно-геологические факторы

При расчете глубины фундаментного заложения первоначальным и главным фактором являются инженерно-геологические условия, которые помогут сделать первый шаг к возведению крепкой и качественной постройки. Важно учесть прочность и надежность грунта, как глубоко он находится и какие прослойки есть на возводимой территории, а также учесть оценку сжимаемости этого типа почвы.

Разнообразие и количество пластов помогают сделать правильный расчет, их представляют обычно в трех распространенных вариантах:

1. Когда под верхним слоем земли находится большой, надежный слой почвы или же есть тонкие наслоения из подобных прочных слоев. В таком случае глубина заложения может быть минимальной, но нужно учесть и регион, как сильно слой промерзнет.
2. Второй тип может предполагать сверху слой ненадежный, а снизу слои прочных пород, поэтому от размера ненадежного пласта будет зависеть вид выбираемого основания:
   • когда толщина ненадежного слоя средняя, можно использовать тип строительства заглубленного ленточного основания с подушкой;
   • следующим вариантом можно применить слабый слой в виде несущего, но при этом подушку надо сделать более широкой или же использовать сваи;
   • при строительстве тяжелых зданий оптимально применить технологию уплотнения, закрепления грунта, и сделать плотные, большие подушки основания.
3. Третий вариант предполагает залегание сверху прочных слоев, а снизу ненадежных, но на некоторой глубине еще несколько смесей или слоев из прочного грунта. Тогда лучше применять технологию заливки фундамента в виде свай, которые будут прорезать толщу надежного и ненадежного слоя или проводить работы по его закреплению.

Климатические и гидрогеологические факторы

На основе климатической и гидрогеологической карты можно примерно предположить степень промерзания грунта в каждом регионе. Занимаясь заложением основания, следует провести и собственные расчеты, опираясь на показатели промерзания и оттаивания в регионе, где будет проводиться строительство.

Для расчета глубины сезонного промерзания грунтов используют формулу:

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.

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.

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.

Расчет

Для правильного расчета нужно выяснить три главных критерия, о которых говорилось ранее:

• как глубоко находятся подземные воды;
• насколько промерзает грунт;
• тип выбранного фундамента.

В зависимости от степени промерзания грунта

Его рассчитывают по специальной формуле h=√М*k. Особенно важно его правильно рассчитать для заглубленного ленточного типа основания, так как неправильно учтенные показатели могут негативно отразиться на постройке, например, разрушая его от движения грунта. В формуле М – это среднемесячная зимняя температура, k – коэффициент гранулометрического состояния почвы.

От уровня грунтовых вод

Разрушение основания из подземных вод или после таяния – самая частая ошибка строителей, которые не учли или неправильно рассчитали этот показатель. Обычно через 2-3 года на стенах от такого влияния появляются трещины.

Для определения уровня делают несколько скважин, главной из них будет та, которая находится внизу участка. После их выкапывания через сутки смотрят уровень воды, исходя из этого выбирают тип фундамента и уровень его закладки. Если имеются вблизи колодцы, то можно измерить в них уровень от зеркала воды до первого слоя, кроме земли – это будет уровень грунтовых вод.

От выбора типа фундамента

После составления расчетов по важным критериям можно определиться с типом основания и выбрать его для строительства:

1. Если это плиточный фундамент, то обычно он заглубляется не более 50 см.
2. Если это ленточный, столбчатый, то здесь нужно брать качественные стройматериалы и в зависимости от промерзания и уровня залегания воды строить на глубину от 45 см до 3 м и более.
3. При свайном типе важно учитывать толщину и надежность пород, конструктивные особенности здания, тип его эксплуатации, его размеры и массу.

Как и чем определить глубину заложения

После того как сделаны расчеты по формуле глубины сезонного промерзания грунтов, можно в соответствии со СНиПом по таблице рассчитать уровень заложения фундамента.

При неуверенности в правильности расчетов лучше у специалистов заказать геолого-разведочные работы, которые дадут объективную оценку для будущего возведения зданий или сооружений.

Коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения

Mt – коэффициент, который рассчитывается при определении глубины промерзания с учетом теплового режима сооружения. По формуле, расчет уровня промерзания определяется:

Если под предполагаемым фундаментом есть пылевые, мелкие пески или супеси, то глубину нужно увеличить на 1/5.

Особенности возводимого и соседних сооружений

Хорошо, если здание возводится на новом месте, без близкорасположенных других зданий и сооружений, но такое явление встречается редко, в основном в сельской местности или при освоении новых земель. Но в условиях города при укладке основы под возводимое сооружение следует учитывать и другие факторы:

1. Уровень проложенных коммуникаций (водоснабжение, водоотведение и другие);
2. Глубину основания и его тип в соседних зданиях.
3. Будущую нагрузку на фундамент.
4. Вид и габариты подвального помещения.

Обычно, если основание возводимого здания закладывается на глубине выше или ниже соседнего сооружения, то целесообразно между ними возводить разъединительную шпунтовую стенку.

Если рельеф местности неровный, уступами, то его придется заливать на разной высоте. Поэтому в таких случаях для расчета используют формулу:

Глубина фундамента должна быть ниже ввода коммуникаций, чтобы трубы не подлежали давлению с его стороны, а он сам опирался на насыпную подушку, тогда в случае аварии не произойдет существенного намокания фундамента.