Глубина заложения ленточного фундамента мелкого заглубления значительно меньше глубины промерзания почвы. Она может колебаться в пределах 0,5-1,5 м, в зависимости от глубины промерзания и степени промерзания.
Ленточный фундамент: глубина заложения, таблицы и расчет
Ленточный фундамент является одним из самых надежных и долговечных фундаментов в частном строительстве. Это объясняется тем, что монолитная железобетонная лента способна выдерживать огромные нагрузки. Но, к сожалению, не все знают, что надежность такого фундамента во многом зависит от глубины его залегания в грунте.
Хотя глубина заложения ленточного фундамента не является единственным показателем надежности и долговечности, она играет большую роль в целостности всего дома во время эксплуатации. Железобетонный ленточный фундамент, независимо от размеров и качества бетона, со временем может треснуть, если он неправильно заложен в грунт и не учтены его особенности.
Чтобы не запутаться во всех типах фундаментов и грунтов, давайте попробуем разобраться во всех них по очереди. Сначала разберем типы монолитных лент, а затем определим глубину заложения конкретно для каждого типа ленточного фундамента.
Факторы, влияющие на глубину заложения ленточных фундаментов
Начать, пожалуй, стоит с того, что сами пленочные фундаменты делятся на три основных типа:
- Незаглубленные
- Мелкозаглубленные
- Заглубленные
Каждый из этих типов слоев закладывается на определенную глубину, которая зависит от нескольких основных факторов:
- Глубина промерзания грунта
- Тип грунта
- Уровень грунтовых вод
Глубина ленточного фундамента — это расстояние от поверхности земли до основания фундамента, а не глубина, на которую вырыта траншея. Помимо фундамента, в котловане может находиться площадка.
Ниже объясняется, как эти факторы влияют на каждый тип ленточного фундамента.
Что влияет на выбор глубины ленточного фундамента
К факторам, оказывающим значительное влияние на фундамент, относятся:
- Уровень залегания грунтовых вод. Они создают механические нагрузки с различным направлением вектора усилия, проникают в толщу бетона, разрушая его изнутри. Водоносные горизонты создают особую гидрогеологическую обстановку на участке, определяют выбор типа основания и прочие вопросы строительства.
- Глубина промерзания грунта в холодное время года. Обычный ленточный фундамент, согласно, технологическим требованиям, должен быть погружен на 0,5 м глубже точки замерзания. Это позволяет избежать морозного пучения, когда замерзшая вода, расширяясь, начинает выталкивать фундамент. Чем глубже находятся водоносные слои, тем меньше может быть погружена лента.
- Тип грунта. Состав почвы определяет способность удерживать воду. Наличие большого количества влаги вызывает сильное морозное пучение, подвижки грунта из-за расширения линейных размеров замерзшей воды.
Идеально строить на плотных и сухих почвах, которые не имеют высокого уровня грунтовых вод и не проницаемы для воды. На практике, однако, такое сочетание редко бывает удачным.
Тип почвы оказывает значительное влияние на выбор глубины зоны. Различные типы почв требуют своего подхода к зональному заглублению, поскольку они имеют различные комбинации свойств, плотность, песчанистость, водопроницаемость или водоудерживающую способность и т.д.
Рассмотрим наиболее типичные типы почв:
- Скалистые. Прочные, надежные слои, практически не требующие погружения ленты.
- Крупнообломочные. В этот тип входят галечные, гравийные и хрящеватые типы почв, состоящих из обломков горных пород и гравия. Рекомендованный уровень заглубления — 0,5 м.
- Песчаные. Существует три типа — крупные, средние и пылеватые пески. Первые и вторые нуждаются в заглублении на 0,4-0,7 м, третьи считаются непригодными для строительства фундаментов из-за чрезмерно низкой несущей способности и требуют использования дополнительных опорных элементов (свай).
- Глинистые почвы. Отличаются высоким уровнем морозного пучения, поэтому требуют погружения на всю глубину промерзания грунта.
- Содержащие органические примеси. К ним относятся ил и торф. Эти грунты не подходят для устройства ленточного фундамента.
На практике состав почвы редко бывает однородным. Обычно встречаются стратифицированные структуры разных типов, поэтому выбор глубины погружения должен осуществляться в зависимости от сочетания условий.
Для условий вечной мерзлоты правила строительства ленточных фундаментов регламентируются СНиП 2.02.04-88, которые существенно отличаются от правил для других климатических зон.
Определить тип грунта можно самостоятельно. Для этого скатайте шарик грунта между ладонями, немного сожмите его и посмотрите на результат. Если шарик совсем не вываливается, то это песок.
Если при сдавливании шарик рассыпается на мелкие кусочки, то это супесчаная почва. В глине при уплотнении образуются трещины, и только из глины можно сделать ровный и пластичный шар, который легко меняет форму, не разрушаясь.
Почвенно-геологические особенности участка
Степень промерзания почвы напрямую влияет на целостность бетонных фундаментов. Это свойство напрямую связано со способностью почвы удерживать воду.
В холодное время года объем влажной почвы увеличивается и «вытесняет» бетонную плиту из ее массы. В результате в стенах фундамента появляются трещины, а несущая способность грунта уже не соответствует требуемому значению.
В таблице ниже приведены данные о степени промерзания почвы в зависимости от ее химического состава:
| Степень пучения | Тип почвы |
| отсутствует | скальные, сцементированные и спаянные породы |
| слабовыраженная | грубообломочные породы с низким содержанием глины |
| средняя | тугопластичные грунты, пылеватые и грубообломочные грунты с содержанием глины и песка более 30% |
| сильная | мягкопластичные, сильно увлажненные породы, глина |
Факторы почвообразования могут меняться в результате изменения климата. Однако в большинстве регионов России свойства почвы остаются практически неизменными. Это дает производителю право использовать справочную информацию для определения типа почвы для своего региона.
Без заглубления
Это вариант ленточных фундаментов, которые используются для легких конструкций на каменистых почвах с высокой плотностью. Поскольку глубина заложения основания практически отсутствует, бетонный ленточный фундамент имеет слабую опорную функцию.
Мелкозаглубленное
Когда бетонное основание заглублено на 0,3-0,6 м ниже линии промерзания, такой тип фундамента называется мелкозаглубленным. Он используется при строительстве сооружений, которые не оказывают больших нагрузок на грунт.
Зона мелкозаглубленного фундамента выбирается для неустойчивых почв, чтобы при сдвиге грунта можно было сдвинуть конструкцию.
Заглубленное
Глубокая траншея — это конструкция, несущая нагрузку, когда она находится на один фут ниже линии промерзания грунта. Обычно траншея для такого типа монолитной ленты выкапывается на глубину до 2 м.
Масса фундамента должна быть достаточной для того, чтобы почва под зданием не оказывала разрушающего воздействия на конструкцию.
Для строительства подходит вкопанный вариант:
- многоэтажных сооружений со стенами из кирпича или дерева;
- габаритных построек с цокольными этажами и подземными помещениями.
Заглубленный фундамент обойдется строителю недешево. Поэтому разумно рассчитать глубину фундамента, чтобы избежать напрасной траты строительных материалов.
Зависимость от уровня подземных вод
Подземные источники, расположенные в верхних слоях земли, насыщают почву и постепенно нарушают целостность железобетонного фундамента. Этот фактор необходимо учитывать при проектировании фундамента. Строитель может либо нанять консультанта для проведения гидрогеологического анализа, либо выполнить проектирование самостоятельно.
Глубокое залегание ГВ
Если грунтовые воды проходят ниже линии промерзания, дом практически не пострадает. В этом случае соответствующие размеры рассчитываются только с учетом геологии участка и веса строения.
Выше или на уровне границы промерзания
Такие гидрогеологические условия считаются неблагоприятными для застройщика и требуют компенсационных мер. Чтобы избежать катастрофических последствий, ленту опускают на 0,15 — 0,2 м ниже линии промерзания.
Такой фундамент должен быть подводным. Между отдельными слоями необходимо тщательно проложить несколько слоев гидроизоляции.
Скальные породы, крупный гравий, щебень и подобные породы настолько плотные, что инженер может не учитывать в расчетах возникновение пружин.
Нормируемая и расчетная глубины промерзания
Перед определением расчетной глубины промерзания необходимо сначала рассчитать нормализованную глубину промерзания грунта, на котором будет построено здание. Нормированная глубина, по сути, определяет некую среднюю максимальную глубину промерзания в данной местности с учетом типа почвы на участке строительства. Рассчитанная глубина корректируется в зависимости от типа и назначения здания.
В качестве примера рассмотрим, как рассчитать расчетную глубину промерзания для данного участка:
Расчетная глубина промерзания рассчитывается по формуле 5.3 (раздел 5.5.3) СП 22.13330.2016 (ранее СНиП 2.02.01-83*)
где Мt коэффициент, 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 определения 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 следующие значения. Определите тип почвы в месте, на котором будет вестись строительство, и найдите d0например, глина (d0= Теперь подставьте полученные значения в формулу и получите номинальную глубину промерзания для нашего 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, а средняя температура составляет 20 градусов и более, то мой коэффициент kh= 0,7 (из таблицы 1). Я подставляю в формулу:
1,26 м*0.7= 0,882
Получается, что глубина фундамента моего дома с неотапливаемым подвалом в Воронеже на участке с глинистой почвой должна быть не менее 90 см (с учетом того, что грунтовые воды находятся довольно глубоко, подробнее об этом читайте ниже).
Смотрите видео о глубине заложения фундамента:
| Здание | Коэффициент kh при 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 месту строительства 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 на самом высоком 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):
