Глубина заложения фундамента: правила определения и формулы расчета

Важность правильного расчета глубины заложения фундамента

Не всегда у тех, кто планирует заняться строительством, есть возможность нанять опытного профессионала, который разработает проект будущего дома. В таком случае придется определять глубину заложения фундамента самостоятельно. Этот параметр – один из ключевых, именно поэтому так важно правильно его рассчитать.

Глубина заложения подошвы фундамента – это уровень, на котором находится основание относительно поверхности. Чтобы определить этот параметр, нужно учитывать тип строения, особенности климата, тип почвы, специфику ландшафта, а также УГВ. От того, насколько грамотно будут выполнены расчеты, зависят последующие характеристики постройки:

• сколько прослужит основание дома;
• будет ли в коттедже повышенная влажность;
• получится ли строение устойчивым;
• какова будет прочность стен.

Общие правила определения глубины заложения фундамента

Выбор глубины заложения фундамента необходимо делать с учетом следующих рекомендаций:

• подошвы всех участков основания должны быть заложены на одной глубине;
• минимальная глубина заложения фундамента – 50 см от поверхности земли (исключение составляют скальные породы, в этом случае придется снять верхний выветренный слой);
• в несущий слой почвы нужно закладывать основание на глубину 0,1–0,2 м от его верха;
• если условия позволяют, следует заложить несущую основу выше УГВ, в таком случае не потребуется делать систему водоотвода, природная структура грунтов основания сохранится, получится быстро обустроить фундамент (если это условие невозможно соблюсти, придется делать шпунтовое крепление стен котлована, систему отведения талой и дождевой воды, а это увеличить расходы на земляные работы);
• если на участке слоистое напластование грунтов, основание нужно обустраивать на одном слое почвы либо на грунтах с близкой сжимаемостью, в противном случае придется выбирать такой тип основания, чтобы оно выдержало неравномерность осадок.

3 главных фактора, определяющих глубину заложения фундамента

От чего зависит глубина заложения фундамента? Прежде всего необходимо учесть следующие факторы:

• инженерно-геологический;
• гидрогеологический;
• климатический.

Инженерно-геологический

В зависимости от типа почвы будет отличаться и ее сопротивление. Так, бывают грунты слабые, со средней либо высокой несущей способностью.

• Слабые: торфяники, суглинки, болотистые грунты.
• Со средней несущей способностью: глинистые почвы (пучинистые), песчаники, грунты с каменистыми включениями.
• С высокой несущей способностью: скалистые грунты.

Чтобы определить отметку глубины заложения фундамента, необходимо понимать, какие грунты расположены под верхним плодородным слоем почвы, какового их удельное сопротивление. Узнать данные параметры получится после проведения инженерно-геологического исследования.

Определить характеристики почвы можно, воспользовавшись справочниками либо проведя лабораторное исследование:

• Почти все земли нашей страны уже исследованы геологами. Результаты таких изысканий в виде вертикальной съемки находятся в архивах районных управлений градостроительства и архитектуры.
• Вы можете запросить выкопировку геологической вертикальной съемки с привязкой к месту возведения будущего дома. Так у вас на руках будут характеристики слоев почвы на вашей стройплощадке. Когда нет возможности получить эту информацию, можно воспользоваться таблицами из нормативной документации: СП 22.13330, ГОСТ 5180-2015.

Также геологические характеристики грунта можно получить опытным путем. Для этого выполняется бурение почвы, берутся образцы в виде кубиков со сторонами 1 см, затем проводятся испытания в строительной лаборатории. Кубик подвергают давлению, чтобы узнать сопротивление грунта.

Гидрогеологические

Чтобы узнать УГВ, сделайте выкопировку вертикальной съемки. От этого параметра зависит глубина заложения фундамента. Важно, чтобы основание находилось выше, чем грунтовые воды. Объясняется это тем, что может начаться вымывание почвы из-под подошвы несущей основы, в результате произойдет неравномерная осадка дома, он разрушится.

Если в подвальном помещении будет слишком влажно, появится плесень и грибок. В результате опорный массив начнется портиться, причем не важно, из какого стройматериала он сделан. Именно по этой причине подошва фундамента должна находиться выше УГВ.

Климатический

В вышеуказанных нормативных документах по карте получится найти ваш район строительства, при этом будет указана глубина промерзания почвы. Зимой вы сможете сами определить, на какой глубине грунт промерз.

Кроме того, эту характеристику можно узнать в районном архиве управления градостроительства и архитектуры. Нельзя допустить того, чтобы подошва основания дома находилась в зоне промерзания. В противном случае из-за пучения почвы фундамент начнется разрушаться.

Влияние типа фундамента на глубину заложения

При возведении коттеджей, гаражей, бань, летних кухонь используются стандартные типы оснований. Глубина заложения фундамента будет отличаться в каждом отдельном случае.

Ленточный

Этот тип основания применяется чаще всего и является бюджетным. Ленточная конструкция подходит на слабо- либо непучинистых почв. Его не стоит возводить на неоднородных и глинистых, а также переувлажненных грунтах.

Если вы планируете сделать ленточный фундамент, глубина заложения может быть следующая:

• Мелкозаглубленный. В этом случае конструкцию погружают на 0,5 м.
• Среднезаглубленный. Глубина заложения фундамента – 0,7–1 м.
• Сильнозаглубленный. Подошва располагается на глубине 1,2–1,5 м

Для северных регионов рекомендуется заглублять основание на 200 см.

Столбчатый

Данный фундамент подходит для легких домов высотой в один этаж, которые будут стоять на стабильном грунте. Конструктивно столбчатое основание выполнено в виде вертикальных колонн, которые находится по периметру строения, а также под несущими стенами.

Не стоит использовать такой фундамент на нестабильных и глинистых почвах либо когда коттедж достаточно массивный. Глубина заложения столбчатого фундамента составляет 20–40 см ниже уровня промерзания грунта.

Плитный

Основание из монолитных ЖБ-плит прочное и надежное. Если глубина заложения небольшая, ширина фундамента будет равна габаритам строения.

Чаще всего заглубляют монолитную плиту на 20–50 см, при этом общая толщина не превышает 100 см. Такое основание представляет собой единую конструкцию с домом, поэтому здание будет защищено от негативного влияния пучения почвы. Помните о том, что на обустройство плитного основания потребуется много денег и сил.

Планировка дома и глубина заложения фундамента

Расчет глубины заложения фундамента зависит от планировки и конструктивных особенностей дома:

• нужно ли подвальное помещение, как оно будет расположено;
• на какой глубине заложен фундамент построек, расположенных в непосредственной близости к стройплощадке;
• на какой глубине находятся подземные коммуникации.

В случае, когда нужно обустроить подвальное помещение либо приямок, глубина основания должна быть минимум на 40 см ниже уровня пола. При этом закладывать участки будущего фундамента следует на разных уровнях.

Когда невозможно расположить основание таким образом, переход с уровня на уровень следует сделать с помощью ступенек. Высота их равна фундаментному блоку.

В случае если здание будет находиться стена к стене к уже построенному дому, важно, чтобы глубина заложения оснований совпадала. Когда под возводимой постройкой расположены подземные коммуникации, подошва основания должна находиться на уровне их ввода в дом.

Такой подход позволит защитить трубы от давления несущей конструкции, при этом фундамент не будет находиться на сыпучих почвах, которые используются в качестве подушки при прокладывании трубопровода.

Порядок расчета глубины заложения фундамента

Глубина заложения свайного фундамента, плитного либо ленточного – это расчетная характеристика, получают ее эмпирическим путем, учитывая сразу несколько параметров. Так, на полученный результат влияют тип и особенности грунта, геологическое и геофизическое расположение стройплощадки, конструктивные особенности дома, уровень промерзания почвы, УГВ, насыщенность влагой грунтовых пластов.

Чтобы рассчитать искомый параметр, следует определить глубину сезонной нормы промерзания грунта.

Расшифровывается она так:

d0 – показатель изменяется в соответствии со справочными данными по типу почвы на вашем участке:

0,23 м – грунт, который на 80 % состоит из глины.

0,28 м – грунт на основе мелкого песка.

0,3 м – почва на основе крупного и гравийного песка.

0,34 м – каменистая почва, щебенка.

Когда почва неоднородная, придется определить основные грунты, затем рассчитать d₀ как среднее арифметическое значение.

Mt – для расчета этого параметра нужно найти сумму абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за холодный период года. Также можно использовать данные из справочника, они являются усредненными для каждого региона. Так, для Костромской области значения будут следующими: -7,8; -7,1; -1,3; -1,1; -5,6.

Если нет возможности определить тип почвы, следует купить бур, этот инструмент есть в строительных магазинах, а затем сделать маленькую скважину в центре строительного участка, а также по углам. Так вы выясните, какой тип почвы на вашей территории. Чаще всего в московской области почвы суглинистные и глинистые.

К нормативной величине промерзания грунта, рассчитанной по приведенной выше формуле, вводят поправку в виде коэффициента Kh, и получают окончательную величину данного значения.

Здесь Kh – это коэффициент с постоянным значением, равным 1,1. Величина коэффициента Kh для зданий, отапливаемых через центральную систему, принимается равным 1,2.

Когда планируется построить отапливаемый коттедж, но с холодным цоколем, нужно взять справочное значение Kh — 0,8.

Нюансы глубины заложения ступенчатого фундамента

Когда планируется возвести коттедж на участке с уклоном, важно помнить о том, что глубина заложения фундамента должна изменяться ступенчато. Для этого лучше всего подойдет ленточный либо столбчатый фундамент.

Основание из ЖБ-плиты является самым прочным и надежным, его допустимо использовать на участках с наклоном не более 28–35ᵒ. Ступенчатое основание выполнено таким образом, что нижняя стена является подпорной, поэтому ее придется заглубить сильнее. Схематично это можно изобразить так: прежде всего подготавливается траншея для верхней стены, глубина ее равна расчетному параметру.

Для нижней подпорной стены роется траншея такой же глубины, однако опалубку поднимают на такую высоту, чтобы ее верхняя граница располагалась в одной горизонтальной плоскости с верхним срезом опалубки верхней стены.

Когда заливка будет завершена, с внешней стороны нижней стены следует насыпать опорный откос, в результате заглубление нижней стены будет равно глубине заложения верхней стены (также учитывайте высоту для компенсации уклона).

Боковая стена ленточного основания ступенчатая, то есть ее длина разделена на участки по 2 метра. На каждом из них нужно сформировать горизонтальное дно траншеи. Заглубление верхней стены является отправной точкой.

То, как утроена боковая стена основания на склоне, наглядно покажем на примере. Представим, что нужно построить коттедж 6 х 6 м, при этом участок имеет уклон 15ᵒ. Необходимо выделить 3 ступени боковой стены длиной 2 м.

За счет ступенек будет компенсирован уклон, при этом важно, чтобы подошва на каждой ступени была горизонтальной. Начальная точка расположена на верхней, конечная на нижней стене, там фундамент будет закладываться на глубине 80 см. Но благодаря уклону конечная точка будет расположена ниже верхней на 1,6 м этот параметр можно рассчитать, воспользовавшись геометрическими формулами треугольника. Высота ступенек равна 1,6 : 3 = 0,53 см.