Оптимальная глубина заложения ленточного фундамента и важность ее расчета

Расчет стоимости ленточного фундамента

При расчете стоимости ленточного фундамента важно понимать, что чем хуже грунт, тем прочнее должен быть фундамент, соответственно стоимость его будет только увеличиваться. Стоимость фундамента напрямую зависит от его глубины закладки, помимо этого она увеличивается и от высоты цоколя

Помимо этого при возведении фундамента на плохом грунте, может потребоваться выполнение дренажной системы и уплотнение грунта.

Приведем пример расчета стоимости ленточного основания:

• Земляные роботы. В данном случае выкопать траншею под фундамент можно самостоятельно или же привлечь к этому специалистов. Так в среднем если длинна ее составляет 4*10м +10м= 50 м, ширина составляет 50 см+10 см=60 см, а глубина около 120 см, то объем земляных работ составит 36 куб. м. Средняя стоимость 1 куб. м для ручной работы составляет около 500 рублей, поэтому стоимость рытья траншеи составит 18000 рублей. Если же привлечь для рытья технику, то рытье траншеи считается в погонных метрах и составит 50*20=10000 рублей.
• Обустройство подушки из песка (толщина 20 см). Для фундамента размерами 4х10 и шириной 60 см понадобится 0,2*0,6*50 м= 6 куб.м песка, средняя стоимость которого составляет 600 рублей за один куб. Так стоимость подушки составит 3600 рублей.
• Обустройство подушки из гравия (толщина 15 см). Расчет объема гравия необходимого для обустройства подушки точно такой же, как и песка. Для подушки понадобиться 4,5 куб. м гравия, средняя стоимость которого за 1 куб составляет 1500 рублей. Таким образом понадобиться 6750 рублей.
• Опалубка. В случае если нет в хозяйстве ненужных досок, их необходимо приобрести. В среднем используются доски шириной 15 см, толщиной 2 см и длиной 6 м. Для изготовления опалубки понадобиться 2,5 куб м досок, что в среднем составит 8750 рублей.
• Армирование фундамента. Для армирования, как правило, используют арматуру диаметром около 12 мм. В среднем для обустройства двух поясов арматурной сетки (по 2 арматуры сверху и снизу) понадобиться около 450 м. Средняя цена арматуры составляет 25 рублей, что составить 11250 рублей.
• Бетон. Бетон можно сделать как самостоятельно, так и заказав его на заводе. При заказе бетона, в среднем понадобиться 32,5 куб м бетонного раствора. Средняя цена его составляет 2000 рублей за 1 куб. В общей сложности понадобиться 65000 рублей.

Таким образом, стоимость фундамента 4х10 м, шириной 50 см и глубиной около 120 см составит в среднем 100 000-120 000 рублей.

Если подвести общие итоги, то можно сказать что глубина заложения ленточного фундамента во многом зависит от типа грунта на участке, от уровня его промерзания и уровня грунтовых вод.

«Глубиной закладки фундамента ленточного типа – является величина, показывающая расстояние, высоты фундамента, определяемая измерением от уровня поверхности грунта и до самой нижней отметке в земле».

Рад снова встречи с Вами, уважаемые читатели!

Ленточный фундамент, самый популярный подвид. Причины понятны. Он прост, надёжен и его можно возвести, без особых машин и механизмов. Однако на старте, возникает вопрос — какая самая оптимальная глубина заложения ленточного фундамента? Вот об этом и речь. Сразу скажу, если конструкция заливки фундамента сложная, то придётся вычислить объём каждой его отдельной части, а затем сложить значения.

Из этой статьи вы узнаете:

Зависимость глубины погружения ленты от типа и состава грунта

Тип грунта оказывает большое влияние на выбор глубины погружения ленты. Разные виды почв требуют собственного подхода к заглублению ленты, поскольку обладают различными сочетаниями качеств, показателей плотности, рыхлости, способности пропускать или задерживать воду и т.д.

Рассмотрим наиболее характерные типы грунтов:

• 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 грунта редко бывает однородным. Чаще всего встречаются слоистые структуры с наличием нескольких типов, поэтому выбор глубины погружения надо производить по сочетанию условий.

ВАЖНО!

Для условий вечной мерзлоты правила строительства ленточных оснований регламентируются СНиП 2.02.04-88, которые имеют существенное отличие от нормативов, действующих для других климатических зон.

Определение типа грунта можно произвести самостоятельно. Для этого надо скатать из щепотки почвы шарик между ладонями, немного сжать его и посмотреть на результат. Если шарик не получился совсем — это песок.

Шарик, рассыпавшийся на мелкие части при сдавливании, указывает на супесчаный грунт. Трещины при сдавливании образуются на суглинке, а ровный и пластичный шарик, легко изменяющий форму без разрушений может получиться только из глины.

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

Самым надежным считается скалистый, за ним идет тяжелая глина, легкая глина, песчаный грунт, но он имеет свойство проседать.

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:
3. следующим вариантом можно применить слабый слой в виде несущего, но при этом подушку надо сделать более широкой или же использовать сваи;
4. при строительстве тяжелых зданий оптимально применить технологию уплотнения, закрепления грунта, и сделать плотные, большие подушки основания.
5. 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.

Какой фундамент выбрать

Главным вопросом на этапе проектирования или начала строительства является именно этот. Представленная выше информация может лишь сориентировать будущего заказчика в различных вариантах.

Вторая сторона вопроса в том, что, закладывая в проект необоснованно высокую прочность фундамента, мы можем значительно повысить стоимость постройки, поскольку стоимость фундамента составляет до 30 и более процентов от стоимости дома. Как быть? Ответ таков: правильный выбор фундамента — это профессиональный расчёт, в основе которого реальный проект, геологическая оценка почвы и пожелания заказчика. Например, если необходимость цокольного этажа или подвала невысока, то можно на этом сэкономить значительную сумму за счёт выбора соответствующих вариантов. Таким образом, выбор фундамента является довольно сложным вопросом, при решении которого следует учитывать многие условия и факторы.

Ниже представлены краткие сведения по выбору фундамента, в зависимости от условий и различных факторов:

• фундаменты мелкого заложения. Применяются на почвах различной устойчивости, как правило, для сооружений с небольшой нагрузкой на фундамент. По типам могут быть ленточными, плитными, столбчатыми, монолитными. Все они были рассмотрены в предыдущих разделах;

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

• фундаменты глубокого заложения. Применяются на неустойчивых почвах, при высоком уровне грунтовых вод, для крупных зданий и сооружений;

• бетонный фундамент. Универсальный вариант с возможностью индивидуального проектирования для конкретных условий;

• железобетонный фундамент. Аналогичен бетонному фундаменту, представляет собой усиленный вариант с использованием арматурного каркаса;

• фундамент из шпал. Популярный по причине невысокой стоимости тип, используемый для частных построек, является примером вторичного использования материалов. Применение шпал, обработанных специальным веществом, исключающим гниение древесины, делает его привлекательным и ввиду низкой трудоёмкости работ;

• деревянный фундамент. Простой вариант для лёгких и временных строений. Используется древесина, слабо поддающаяся гниению, например лиственница. Дополнительно может быть обработана специальным веществом, противодействующим гниению;
• забивной фундамент. Один из многочисленных вариантов свайных фундаментов. Каждый забивной вариант, как правило, есть результат индивидуального проекта или технического решения для конкретных условий.

Любой заказчик может найти для себя и своих условий оптимальный вариант строительства жилья, однако всё чаще технологически и экономически верное решение принимается на основе проекта, разработанного в специализированной компании, зарекомендовавшей себя на этом рынке. В таком случае выбор фундамента будет частью цельного и сбалансированного проекта, в котором учёт пожеланий заказчика и выбор оптимального варианта будут результатом профессиональных расчётов. Следует ожидать, что цена и качество такого проекта будут на высоте.

Видео: виды и свойства фундаментов

Обоснованный выбор фундамента гарантирует качественный проект, в котором эта задача является лишь одной из многих в сбалансированном общем решении. Главный результат — верное соотношение бюджета строительства с конечным качеством.

Влияние соседних зданий и сооружений на глубину закладки нового фундамента

Кроме величины промерзания грунта и уровня залегания грунтовых вод на глубину закладки фундамента существенно влияет расположение:

• фундаментов соседних, особенно примыкающих зданий;
• инженерных коммуникаций и подпольного канала;
• подвального помещения.

Обустройство примыкающих фундаментов

Влияние фундаментных оснований рядом стоящих объектов на примыкающие к ним основания вновь строящихся зданий рассмотрено на схеме:

где 1, 2, 3 — варианты заглубления вновь строящегося здания.

При постройке нового дома рядом с уже существующими зданиями наиболее целесообразно применять вариант 2, в котором фундаменты рядом стоящих зданий располагаются на одном уровне. Но даже в этом случае, чтобы избежать дополнительного воздействия на основание существующего дома, рекомендуется обустроить разделительный шпунт.

Использовать 1 и 3 вариант не рекомендуется по таким причинам:

• При заглублении фундамента выше примыкающего строения (вариант 1) за счет дополнительного бокового давления возникает опасность появления дополнительных неравномерных осадок. Во избежание этого явления вновь закладываемое основание должно быть отодвинуто от существующего здания на расстояние L, величина которого определяется из соотношения ∆H/L ≤ tgφ.
• При расположении опорной поверхности строящегося здания глубже имеющегося здания (вариант 3) возможен выпор грунта под ранее заложенным фундаментом во время проведения работ.

Влияние инженерных коммуникаций и подпольных каналов на глубину закладки фундамента

Как влияют инженерные коммуникации на глубину закладки фундаментных оснований, показано на схеме

Подпольные каналы, используемые при прокладке инженерных коммуникаций, имеют заданные отметки по высоте. При этом необходимо, чтобы подошва нового фундамента располагалась ниже подпольного канала на величину не менее 0,2 м.

Кроме того, нужно исключить выпирание и промерзание грунта со стороны подвального помещения при проведении работ. Поможет этому выполнение условия dmin ≥ 0,5 dfn.

Влияние способа проведения работ на глубину закладки фундамента

Глубина заложения фундамента строящегося здания предопределяет выбор способа, которым предполагается проводить земляные работы. В свою очередь выбранный способ проведения работ также оказывает существенное влияние на глубину его закладки. Связано это с тем, что очень часто необходимость использования максимального количества сборно-механизированных работ не всегда совпадает с возможностями строительной организации. Как соотносятся два эти фактора между собой в конкретных геологических условиях, рассмотрено на схеме:

Представленный на схеме геологический разрез участка строительства предопределяет способы заглубления фундамента в зависимости от разных способов выполнения работ.

• В первом варианте грунт представляет собой пылеватый песок, относящийся к категории слабых грунтов. Как правило, это требует обустройства гибкого фундамента достаточно большого размера, требующего от строителей минимального объема земляных работ.
• Во втором варианте подошва здания заглубляется в слой суглинка, что позволяет спроектировать ее с минимальными размерами. Однако при этом от строительной организации потребуется вырыть глубокий котлован и дополнительно укрепить его стенки. Обустройство искусственного водоотлива будет в данном случае тоже нелишним.
• Третий вариант, предполагает использование свайного основания, для которого характерны минимальные объемы земляных работ и операций по заливке бетона. Но в этом случае потребуются дополнительные технологические приемы и наличие специальной техники для установки свай.

Расчет заглубления ленты

На следующем этапе нужно разобраться, как все вышеприведенные факторы влияют на выбор типа фундамента. Их, как вы помните, всего три.

Ленточный фундамент. Виды по глубине заложения.

Незаглубленный

Этот тип фундаментной ленты не способен выдерживать большие весовые нагрузки и поэтому применяется очень редко. Он полностью находится на поверхности грунта, а заглублена только песчано-гравийная подушка. Поэтому понятие глубины заложения к этому типу фундаментов можно применять только условно. Главное достоинство такой конструкции заключается в том, что на боковые бетонные стенки не действует сила пучения.

Незаглубленное фундаментное основание может монтироваться только на плотных устойчивых грунтах. Для его устройства снимается верхний слой грунта на глубину 30-40 см. После этого в траншею насыпается смесь песка с гравием и хорошо утрамбовывается с проливанием водой. Устанавливается опалубка, собирается арматурный каркас и заливается бетонная смесь. Высота фундамента, а точнее цоколя – 50-60 см, ширина 30-40 см. Следовательно, ширина подушки должна быть 40-50 см.

Мелкозаглубленный

Фундамент мелкого заложения воспринимает нагрузки от пучения и при этом не так надежен, как заглубленный. Он делается выше точки промерзания грунта. Поэтому величина его заглубления зависит от таких факторов как тип грунта, глубина промерзания и уровень грунтовых вод. Где взять эти данные, было указано выше. Таблицы зависимостей глубины заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента приведены в СНИП 2.02.01-83 и выше по тексту статьи.

Если уровень грунтовых вод ниже ГП, от процесса пучения обычно не бывает. Исключением является наличие слоя глины, которая может задерживать и накапливать дождевые и талые воды. В любом случае, даже для одноэтажного дома здесь действует правило – глубина заложения ленты должна быть не менее половины положения точки промерзания. И если в вашем населенном пункте ГП находится на отметке 1,8 м, то фундамент следует заглубить на 0,9 м.

Заглубленный

Это самый надежный тип ленточного фундамента. Глубина его заложения на 100-300 мм ниже точки промерзания. Главное условие его строительства заключается в том, что лента должна опираться на плотные слои грунта. При заболоченности или торфяников придется копать траншею ниже этих слоев. После этого обязательно засыпать и утрамбовать песчано-гравийную подушку и после этого ставить опалубку. Технология устройства этого типа фундамента описана в этой статье.

Можно ли уменьшить глубину заложения

Часто бывает так, что выполненные расчеты показывают необходимость больших размеров и расходы на возведение ленты становятся слишком значительными. Особенно, если рассчитывается глубина ленточного фундамента для двухэтажного дома. Тогда сразу возникает вопрос, как уменьшить габаритные размеры фундаментной конструкции.

Существует три варианта:

• уменьшить ГП;
• понижение УГВ;
• устройство буферной подушки.

Изменить климат невозможно, но, используя утеплитель, можно уменьшить глубину промерзания грунта. Для этого внешняя стена ленты покрывается пенополистирольными плитами. Также утеплитель нужно уложить под отмостку на всю ее ширину. В результате ГП уменьшится и фундамент можно сделать мельче.

Отвод грунтовых вод ниже ГП осуществляется путем укладки эффективной дренажной системы. Она должна быть смонтирована ниже глубины промерзания грунта. Это большие объемы земляных работ, много материалов и устройство колодцев, но эффект будет отличным.

При большом слое пучинистых или заболоченных грунтов, фундамент придется закладывать глубоко. Чтобы избежать этого, неустойчивый грунт нужно просто заменить насыпными материалами. Для этого с наружной стороны ленты выкапывают траншею шириной около метра и засыпают ее песком с гравием. Подушка под фундаментом так же остается обязательной.

Подушка под ленточный фундамент.

Ленточный фундамент

Подходит для постройки зданий с цокольными этажами и подвалами. Но если на строительном участке грунт пучинистый или по другим причинам требуется заложение на большую глубину, это будет экономически невыгодно. Нужно заранее выполнить все расчеты.

Монтаж своими руками

Здесь представлена инструкция, как залить фундамент под дом или другую хозяйственную постройку самому. После того как выполнены все расчеты и принято решение монтировать ленточное основание, выполняется подготовка к заливке фундамента и его монтаж.

Монтаж опалубки

Заливка фундамента своими руками включает работы по возведению опалубки, ее изготавливают из подручных материалов. Понадобятся брусья и доски или фанера.

Заливка фундамента

Перед тем как залить фундамент под дом, рассчитывают необходимый объем бетонной смеси. Для этого вычисляют объем фундамента: умножают длину на ширину и на высоту.

Бетонная смесь включает в себя 1 часть цемента, 3 части песка, 10 частей щебня.

Инструкция по бетонированию фундамента:

Находим расчетное сопротивление грунта

Находим расчетное сопротивление грунта основания с учетом принятой глубины заложения и ширины подошвы фундамента по формуле (7) СНиП 2.02.01-83*:

R = (γ_c1 γ_c2 / k) (M_g k_z b γ_II + M_q d_l γ_II +( M_q -1) d_b γ_II +M_c c_II) (кПа)

где:

γ_c1 γ_c2 — коэффициенты условий работы, принимаемые по таб.3 СНиП 2.02.01-83*;

k — коэффициент, принимаемый равным: к =1, если прочностные характеристики грунта (j , с) определены непосредственными испытаниями;

k =1,1, если они приняты по таб.1-3 приложения 1 СНиП 2.02.01-83*;

M_g, M_q , Mc — коэффициенты, принимаемые по таб.4 СНиП 2.02.01-83*;

k_z — коэффициент, принимаемый равным:

при b < 10м     k_z = 1;

при b > 10м     k_z = (z/ b) + 0,2;

b — ширина подошвы фундамента, м;

γ_II — осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии грунтовых вод определяется с учетом взвешивающего свойства воды), кН/м ;

γ_II — то же, залегающих выше подошвы;

c_II — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d_l — глубина заложения фундамента, м;

d_b — глубина подвала.

Что влияет на выбор глубины ленточного фундамента

К факторам, оказывающим основное воздействие 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.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Идеальный вариант — строительство в плотных и сухих почвах, не имеющих высоко расположенных водоносных горизонтов и свободно пропускающих воду. На практике такое удачное сочетание встречается редко.

Особенности заливки столбчатого фундамента под дом

Отличительной особенностью столбчатого фундамента является то, что фундамент состоит не из монолитной ленты, а из столбов, которые связываются монолитной лентой.

В связи с этим после разметки бурятся столбы с помощью автобура либо ручного бура, столбы армируются арматурой диаметром 10-12мм, с выпуском арматуры на 15-20 см выше уровня столба.

После заливки столбов сооружается опалубка для ростверка, соединяющая все столбы, создается арматурный каркас и заливается в опалубку бетон.

Следует напомнить, что столбчатый фундамент сооружается для легких строений и в «хорошем» грунте.

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.

Если при строительстве выявлены глинистые или слишком пучинистые почвы, под основание нужно сделать хорошую основу из песка.

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:

Если это плиточный фундамент, то обычно он заглубляется не более 50 см.
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.
При свайном типе важно учитывать толщину и надежность пород, конструктивные особенности здания, тип его эксплуатации, его размеры и массу.