Мелкозаглубленный фундамент глубина заложения

Конструкция и заливка ленточного фундамента мелкого заложения

При строительстве здания важно грамотно выбрать типы основных несущих конструкций. Это позволит снизить трудоемкость работ, финансовые затраты и сроки возведения объекта. Одним из видов конструкции, которые позволяют упростить процесс возведения здания становится мелкозаглубленный ленточный фундамент. При его строительстве нужно учесть большое количество нюансов, но при соблюдении технологии и грамотном подборе можно существенно сэкономить.

Мелкозаглубленный фундамент — особенности заложения

Применение мелкозаглубленных фундаментов – новое решение в строительстве малоэтажных домов, получившее развитие совсем недавно. Толчком к созданию теории мелкозаглубленных фундаментов и применению ее на практике, явилось:

• появление новых легких строительных и утепляющих материалов;

Чем плох фундамент большого заглубления

Известно, что глубина промерзания на широте Москвы приближается к 1,5 метрам. Строительство заглубленного ленточного фундамента в таких условиях потребует очень серьезных затрат, как на рытье траншей, так и на армирование и бетонирование ленты фундамента.

Но по опыту эксплуатации оказалось, что такие фундаменты часто не надежны для легких зданий. Потому что на высокие боковые стенки действуют касательные силы морозного пучения грунтов.

Причем эти усилия при высоте стенки в 1,5 метра достигают очень внушительных значений – до 25 т на один метр длины фундамента. В тоже время нагрузка от веса дома на один метр ленточного фундамента редко когда превышает 15 тонн, а часто находится в пределах 2 – 10 т. В результате зимой высокие заглубленные фундаменты просто выпучивает из земли.

Также грунт на участках чаще не однородный, поэтому фундамент испытывает изгибающие усилия. Это постепенно приводит к его перекосу, и к разрушению несущих стен здания.

Что заставляет отказаться от глубокого фундамента

К отказу от примненения фундаментов глубокого заложения, в пользую коснтрукций с мелким способствовало следующее:

отсутствует абсолютная надежность от применения заглубленных фундаментов в пучинистых грунтах.

пучинистые грунты фактически находятся на 80 процентах площадей, которые могут быть застроены.

Опыт строительства

Уже полученный опыт эксплуатации мелких фундаментов (речь идет о тысячах домов частной постройки) говорит о высокой надежности этого метода. Причем стены домов были выполнены как из кирпича или железобетона, так и из легких материалов – пенобетона, дерева, деревянных щитов.

При этом на строительстве фундамента, по сравнению с обычным методом, достигалась денежная экономия как минимум в 2 раза, а чаще в 3 раза, с уменьшением количества бетона на 50 – 70%, и трудозатрат на 50%.

Принципы строительства мелкозаглубленных фундаментов

Основные положения теории мелкого заглубления фундаментов заключаются в следующем.

Фундаменты закладываются на глубине 30 – 40 см от среднего уровня почвы. Но иногда делаются и без заглубления – непосредственно на грунте. Это лучше подходит для легких (деревянных) и не отапливаемых строений. При этом касательные силы морозного пучения равны нулю.

Для пучинистых грунтов фундамент создается как жесткая монолитная рама, способная перераспределять неравномерные просадки или пучения грунта. Возводится в виде монолитной железобетонной рамы, конструкция которой определяется расчетом.

Лента фундамента опирается на подушку, сделанную из фильтрующих воду грунтов. Обычно применяется чистый (без примесей глины) песок с высоким модулем крупности, возможно в смеси с мелким щебнем.

Для уменьшения воздействия морозного пучения применяется утепление грунта на прилегающей к фундаменту площади на ширину не менее 1 метра. Для этого грунт здесь накрывается теплоизолятором, при этом получает тепло от нижележащих слоев грунта и от фундамента отапливаемого дома (теплопотери дома уходящие через фундамент в грунт).

Зачем нужна подсыпка из песка и гравия

Подушка под подошвой фундамента из материалов, через которые вода быстро фильтруется, преследует несколько целей.

уменьшить воздействие пучений грунта, в том числе и просадки в период оттаивания;

Обратная засыпка песком также преследует цели:

Оградить фундамент от непосредствненого контакта с пучинистыми грунтами, которые могут двигаться.

Обеспечить совместно с вышележащей горизонтальной гидроизоляцией полосу сухого материала, прилегающего к фундаменту.

Разработка конструкции

Конкретная конструкция мелкозаглубленного фундамента разрабатывается проектной организацией. При этом учитываются множество факторов. А в основе расчетов находятся характеристики грунтов, вычисленные в лаборатории на основании испытаний и исследований образцов, которые были взяты на строительном участке.

Расчетами определяются размер и схема армировки ленты. Кроме того, — глубина заложения, толщина песчаной подушки под фундаментом, ширина траншеи и вид обратной засыпки.

Если грунты на участке строительства пучинистые, то конструкция фундамента должна выдерживать воздействующие на нее нагрузки пучений весь период эксплуатации.

Типичные параметры мелкозаглубленного фундамента

Известны типичные результаты таких расчетов.
Чем меньше глубина заложения, тем шире должна быть подошва фундамента. Причем в зависимости от условий строительства (вид грунта, вес дома) это значение может находиться в широких пределах – от 0,4 до 1,2 метра.

Рекомендуемая толщина песчаной подушки, также в зависимости от условий, может сильно меняться – от 0,2 до 0,8 метра.

Если же грунт непучинистый или среднепучинистый, а грунтовые воды находятся ниже подошвы, то могут применяться и более дешевые виды ленточного фундаментов –из бутового камня или из кирпича с обязательным обустройством поясов армирования.

На весьма пучинистых грунтах такие сборные мелкозаглубленные ленты могут также использоваться, но с условием полной и надежной термоизоляции прилегающего грунта.

Песчаная подсыпка не всегда обязательна. А расчетная ширина подошвы, в зависимости от нагруженности фундамента и сопротивляемости грунта, может колебаться в пределах 0,2 – 0,6 метра.

Что важно

Даже с монолитным армированным фундаментом, возможно разрушение стен при первых же проявлениях пучения. Это результат неправильного выбора конструкции (размеров, армировки…), или нарушения условий утепления, подсыпки…

В тоже время более дешевый и проще создаваемый фундамент из штучных материалов (чаще природный бутокамень или среднеформатный бетонный блок) с бетонированным армированием, может быть отличной основой для дома.

Не столь важен сам материал фундамента, сколько его конструкция, а также утепление и отсыпка.

Конструктивная схема

Типичное решение для не глубоко располагаемых фундаментов – совмещение их с цокольной частью, в одной высоконесущей балке. Причем высота цокольной части (выше уровня земли) может быть разной, — от 0,3 до 0,8 метра.

Пример готового конструктивного решения по обустройству фундаментно-цольной части для дома из легких кладочных материалов.

Для легкого строения, деревянного дома, щитовых стен – подходит и фундамент без заглубления, -опираемый на подушку из песка, которая в свою очередь должна находится на грунте без плодородного слоя земли.

Фундамент, устроенный на небольшой глубине без расчетов и учета характеристик грунта, не может называться мелкозаглубленным, — это просто частная конструкция, созданная для…

Ограничения в использовании

Применение мелкозаглубленного ленточного фундамента ограничено. Он не подходит для следующих случаев:

• на участке застройки происходит стык слоев с разными характеристиками (в горизонтальной плоскости, то есть в разных точках участка у поверхности расположены отличающиеся грунты);
• уровень грунтовых вод находится ближе, чем на 1 м от поверхности земли;
• наличие в пределах 1 метра от поверхности земли слоев грунта органического происхождения (торф, ил, сапропель);
• сильно пучинистые грунты (пылеватый песок, насыпной грунт);
• здания выше двух этажей.

Важно отметить, что массивные кирпичные и бетонные дома разрешается ставить только на фундаменты мелкого заложения т-образного типа. Ленту прямоугольного сечения применяют для строений из пенобетона, бруса, бревен и каркасных домов. Проблему с сильнопучинистыми грунтами решают способом замены слоя с плохими характеристиками на песок средней или крупной фракции. Грунтовые воды при их высоком расположении можно отвести с помощью грамотно устроенной дренажной системы.

Глубина закладки

Само название основания раскрывает его особенности. Лента сооружается целиком на дневной поверхности, без погружения в грунт. Вариант встречается довольно редко, так как требует специфических условий и применяется только для легких вспомогательных построек, в основном, из древесины.

Жилые дома, построенные на таком фундаменте, встречаются крайне редко, поскольку подходящие условия для этого отыскать непросто. Требуется плотное, в идеале — скальное основание с ровной площадкой. Под ленту делается песчаная подушка, служащая дренажным слоем.

После этого устанавливается опалубка и заливается лента, полностью размещенная над уровнем грунта. Такая лента не обладает достаточной степенью прочности, так как не имеет опоры по боковым поверхностям.

Для незаглубленных ленточных фундаментов существует ограничение по длине стен — не более 5-7 м. Отсутствие опоры боковых частей ленты имеет и полезную сторону — нет опасности возникновения нагрузок, вызванных морозным пучением.

Заглубленный ленточный фундамент

Заглубленный ленточный фундамент считается наиболее надежным из всех лент. Он закладывается ниже глубины промерзания грунта на 10-20 см . Еще одним условием его устройства является то, что грунт под его подошвой должен быть более или менее твердым.

В случае болотистых грунтов, торфяников и подобных им, ленточный фундамент закладывается на глубину, которая ниже этих слоев. В некоторых случаях, достаточно прокопать траншею до твердых пород грунта, а затем устроить песчаную или песчано-гравийную подушку до уровня, который чуть ниже глубины промерзания грунта в Вашем регионе.

Когда на строительном участке грунт совсем плох для заложения ленточного фундамента, или его устройство требует огромных затрат, можно попробовать рассчитать другой тип фундамента, например, плитный. Возможно, это будет как дешевле, так и надежнее.

На какую глубину копать фундамент

Вооружившись этими цифрами и результатами исследования участка, нужно подобрать несколько вариантов фундаментов. Самые популярные — ленточный 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 фундамен

При этом учитывайте следующие рекомендации:

• 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 отмостку. При строительстве ленточного фундамента мелкого заложения отмостка обязательна.

Мелкозаглубленное основание для кирпичного дома и есть ли отличия от других видов фундамента?

Фундаменты для кирпичного дома и жилых строений из других видов материала в принципе не отличаются по требованиям и устройству. Единственный нюанс — требуется укладка цокольного участка, поскольку практически в каждом частном доме обустраивается подвальное помещение.

У кирпичных домов есть два отрицательных качества:

1. Усадка. Кирпич работает на сжатие, поэтому хорошо выдерживает вертикальные нагрузки. Но нагрузки на изгиб и растяжение он не выдерживает. Поэтому при неравномерной усадке фундамента или частичном выпучивании кирпичные стены начинают разрушаться. Рекомендуется в качестве основы выбрать цельную плиту. Она равномерно распределит нагрузку, предотвратит смещение грунта с последующим износом стен.
2. Большой вес. Часто кирпичные постройки включают в расчет фундаментной конструкции. Специалисты производят расчет веса каждой отдельной стены, находят объем, а затем получают данные о плотности кирпичной кладки. Нагрузку кирпичного дома может выдержать только мощный фундамент. Им то и является основание из цельной плиты или цельномонолитный.

Если частные дома из легких строительных материалов могут спокойно существовать на ленточном и столбчато-свайном фундаменте, то для каменных лучше подбирать более серьезные основания.

Со всеми нагрузками и особенностями грунта может справиться цельномонолитное основание.

Зависимость от назначения постройки

Применение фундамента мелкого заложения зависит от назначения строения. Так, при постройке бани своими руками следует учитывать некоторые особенности. Например, при наличии в бане бассейна может применяться только плитный способ.

Тогда весьма ощутимая нагрузка будет распределяться равномерно. В основном строительство фундамента для бани выполняется по общим правилам. Не создает особых трудностей возведение фундамента для забора. Из-за распределения нагрузки на большую длину отрицательное действие пучения не будет так сильно сказываться.

Из экономических и эстетических соображений фундамент для забора стоит делать ленточным способом. Со временем неизбежно происходит разрушение основания. С целью продления можно сделать усиление мелкозаглубленного фундамента. Это относится к ремонтным работам.

Где использовать

Мелкозаглубленный ленточный фундамент пригоден для установки:

• Домов с площадью до 100 м 2 и высотой не более, чем в 2 этажа;
• Срубов бань;
• Хозяйственных и декоративных построек.

Такой тип заложения основы дома особенно интересен в случаях, когда речь идет о строительстве в местности с пучинистыми грунтами.

Пучинистыми принято называть глинистые или песочные влажные грунты, почва которых напитывается водой. При замерзании вода превращается в лед. Когда происходит процесс таяния, вода расширяется и начинает сминать все, что встречается у нее на пути. Раньше боролись с пучинистыми грунтами, зарывая конструкцию ниже глубины промерзания земли, а это примерно 1-2 метра в зависимости от местности, например в Сибири такая глубина уходит в землю более чем на 2 метра, в Подмосковье – на 1,5 м.

Особенности технологии мелкозаглубленного ленточного фундамента

Фундамент мелкозаглубенного типа представляет собой разновидность стандартного ленточного фундамента. Он тоже имеет облегченный вес, надежную продуманную конструкцию. При этом есть и ограничение на глубину обустройства: планка составляет 0,5 метра. И это своеобразное золотое сечение, нечто среднее между заглубленной и незаглубленной системой.

Бесспорно, такая небольшая глубина монтажа обеспечивает существенную экономию на строительных материалах, на бетонном растворе, а также и на трудозатратах. Можно уложиться в минимальный бюджет, но при грамотном подходе результат будет отличным.

Преимущества и недостатки

В первую очередь рассмотрим плюсы, которые и сделали мелкозаглубленный фундамент таким популярным в сфере современного малоэтажного строительства.

• Соблюдение всех тонкостей и стандартов инновационной технологии монтажа помогает сделать фундамент прочным, долговечным, устойчивым к существенным механическим нагрузкам, давлению. Надежность повышенная, но она во многом зависит именно от работы строителей.
• Стройматериалов потребуется значительно меньше, что позволит сэкономить дополнительные средства.
• Бетонного раствора тоже нужно меньше, что уменьшает затраты трудовых ресурсов при его приготовлении.
• Земляные работы ведутся в упрощенном порядке, благодаря чему удается отказаться от использования техники, экскаватора.

Минусы тоже нуждаются в отдельном рассмотрении

Они не делают фундамент хуже, но учитывать их надо. Строительная площадка должна быть максимально ровной: максимально допустимый уклон здесь составляет всего пять градусов. Когда грунт пучинистого типа, возникнет необходимость в специальной дренажной системе. Сезон здесь имеет значение, поскольку работы с бетоном проводят только при стойком температурном режиме, когда столбик термометра не опускается ниже отметки в плюс десять. Кроме того, обязательно соблюдаются строгие ограничения по этажности, весу строения.

Обратите внимание! Важный момент. Категорически запрещено обустройство фундамента данного типа на стыке разных грунтов, на неоднородных почвах, а также при высоком залегании грунтовых вод. Это действительно опасно. Соответственно, перед проектированием и обустройством понадобится осуществить тщательные геологические изыскания, исследовать участок, грунт, убедиться в прочности основания.

Схема фундамента

Существует традиционная схема, в соответствии с которой обустраивают фундамент. Используется армированный бетон: лента укладывается по периметру основания будущего строения, а также под всеми несущими стенами, перегородками. Это крайне важно для дальнейшей стабильности конструкции на протяжении длительного времени. Около половины высоты данной ленты будет подниматься над поверхностью земли, представляя собой цокольный уровень.

Схема мелкозаглубленного ленточного фундамента

В схеме предусматриваются следующие элементы:

• из крупнозернистого песка обустраивают подушку с высотой примерно 0,2 метра;
• армированная лента имеет монолитный тип, углубляют ее на полметра, а ширину рассчитывают в соответствии с параметрами стен;
• гидроизоляция, утеплительный слой обязательно прокладываются по всей площади ленты;
• отдельно предусматривают систему отведения дождевых, талых вод;
• некоторые выполняют и облицовку в декоративных целях.

Эксперты отмечают: большую роль играет и уровень сейсмической угрозы. Она должна составлять максимум 6 баллов.

Стандарты СНиП

Следует ориентироваться на данные требования, поскольку в них четко заложены именно те стандарты, которые позволят сделать основание строения долговечным, безопасным. Указываются параметры глубины, на которую закладывается фундамент:

• 50 см она составляет, если грунт промерзает максимум на 2 метра;
• если промерзание опускается до 3-х метров, подушка заглубляется на 75 см;
• фундамент на глубине метр нужен при промерзании земли больше 3-х метров.

Очевидно, что такой практичный мелкозаглубленный фундамент возможно обустроить далеко не всегда. Но для регионов средней полосы со стандартными климатическими условиями такой неглубокий фундамент как раз оптимально подходит.

В нормативах подробно рассматриваются различные параметры: это шаг поперечного армирования, расстояние между прутами, типы соединений арматуры. Кроме того, арматура устанавливается так, чтобы дистанция до краев залитого бетонного основания составляла не меньше шести сантиметров.

Расчет параметров

Определение глубины заложения фундамента для гаража или другого сооружения требует уточнения по действию нагрузок. Важнейшим параметром ленточного фундамента является ширина ленты (подошвы). Вместе с глубиной закладки ширина обеспечивает допустимые нагрузки на грунт, с целью недопущения проседания. Расчет фундамента мелкого заложения основан на учете этих основных характеристик.

Ширина подошвы определяется по формуле В = Q/R, где Q — расчетная нагрузка на фундамент, равная массе всех элементов сооружения; R — сопротивление грунта (является табличной величиной и различно для разных грунтов). При определении нагрузки складываются массы следующих элементов: стены с отделкой, фундамент с цоколем, потолочное перекрытие, дверные и оконные системы, гидро- и теплоизоляция, стропильная система и крыша, все внутреннее оборудование (мебель, сантехника и т.д.).

Проверочный расчет конструкции ведется по удельному давлению на грунт (Р). Значение показателя рассчитывается по формуле Р = Q/S, где S — площадь поверхности ленты фундамента. Полученная величина выражается в кг/м? и сравнивается с допустимым значением R для конкретного грунта. С учетом необходимого запаса прочности Р должно превышать R на 20-22%. При отсутствии запаса придется увеличивать ширину подошвы.

Мелкозаглубленный фундамент позволяет значительно снизить затраты на строительство некоторых строений без снижения их надежности. Важным показателем для обеспечения требуемой прочности является глубина его заложения (выше глубины промерзания), которую следует выбирать, исходя из требований СНиП.