Расчет глубины фундамента и важные факторы при его проектировании

В малоэтажном строительстве наиболее часто применяется ленточный фундамент. При правильном проектировании он выдерживает большие нагрузки от одноэтажного и двухэтажного домов из камня, а также не боится перепадов высот и смещений грунтовых слоев при смене сезонов. Застройщикам важно определить, на какую глубину копать траншею под фундамент.

Какая глубина закладки фундамента?

Прочность основания определяют прежде всего конструктивные особенности, размеры и такая важнейшая характеристика, как глубина заложения (ГЗ). Она представляет собой промежуток от подошвы фундамента до нулевого уровня. От того, какую выбрать ГЗ с учетом всех факторов, зависит надежность и долговечность фундамента.

Получив типовой проект, застройщик должен приспособить новый фундамент к конкретным условиям. В результате его новая конструкция может быть  отличной от исходной.

Какие данные требуются для определения глубины заложения?

Проектировать фундамент можно только при наличии всех необходимых исходных данных. В результате можно рассчитать его конструкцию  и еще добавить 30 % дополнительной прочности. Для сбора данных надо делать инженерно-геологические изыскания.

Для этого на застраиваемом участке бурятся 3 скважины глубиной в 8 м, а иногда и больше. На разных уровнях отбираются образцы и устанавливается, какой здесь тип грунта и после лабораторных исследований выдается заключение о его  характеристиках, где основными являются несущая способность, плотность, вид и уровень грунтовых вод.

Грунт бывает следующих видов.

1. Скальный грунт. Он не сжимается, не промерзает и имеет самую высокую несущую способность. Минимальное заглубление составляет 50 см.
2. Песок. Размеры частиц – от 0,1 до 2 мм. Он сжимается при нагрузке, но после не изменяется и не скапливает воду, которая отрицательно влияет на несущую способность. Чем крупней песок, тем меньше ГЗ. Она составляет 0,4-0,7 м.
3. Глина. Грунт долго дает осадку под нагрузкой и имеет вредное свойство – пучинистость. Оно вызывает изменение объема грунта при его промерзании, зависящее от содержания воды. Фундамент должен лежать подошвой ниже глубины промерзания (ГП). Тогда глина не будет давить на него снизу. Но грунт также действует по касательной к боковой поверхности фундамента по направлению вверх. Для предупреждения этого в ленточный фундамент с боковых сторон следует делать засыпку непучинистым грунтом, чаще всего песком и щебнем.

Чтобы провести геологические исследования и установить, какой грунт находится на участке, придется потратиться. При возведении небольшого дома, можно приглядеть соседские похожие строения и узнать о ГЗ фундаментов и особенностях их устройства. Если предполагается для строительства одноэтажного дома  использовать пенобетон с деревянными перекрытиями, то можно смело делать аналогичные  основания, как у соседних деревянных.

Для тяжелого одноэтажного или  двухэтажного дома с кирпичными стенами и бетонными перекрытиями уже потребуются тщательные исследования характера грунта. Лучшую консультацию о том, какую выбрать ГЗ, могут дать строители, постоянно работающие на близлежащей территории. Они заинтересованы в получении заказов и охотно расскажут про все особенности грунта и какой на нем возводить фундамент.

Характеристики устройства фундамента должны быть обоснованными с технической и экономической сторон. Не имеет смысла делать громоздкое основание под каркасный дом, если только не планируется наличие подземного гаража  или подвала. Но все зависит от наличия дешевых строительных материалов.

Ленточный фундамент из бывших в употреблении блоков  ФБС с большой ГЗ может оказаться вполне рациональным решением. В дальнейшем дом можно будет достроить до двухэтажного без опасения, что основание его не выдержит. Чтобы изготовить фундамент глубокого заложения, придется копать глубокую траншею, что является трудоемким процессом.

Влияние уровня грунтовых вод (УГВ)

УГВ по крайней мере должен быть не меньше чем на полметра ниже фундамента. Эта величина может постоянно меняться и запас не помешает. Если фундамент приходится закладывать близко к грунтовым водам, обязательно нужно копать дренажные канавы  с откачкой воды из колодцев. При строительстве одноэтажного или двухэтажного дома подобная система не нужна из-за дороговизны.

Выбор глубины заложения

В доме с подвалом ленточный фундамент должен быть на 40 см ниже по отношению к уровню нижнего пола. Мощное основание подойдет для тяжелого двухэтажного здания.  Одновременно следует учитывать УГВ и ГП, чтобы на основание не действовали силы морозного пучения.

Под любым фундаментом обязательно надо делать дренажную подушку из крупного песка или его смеси с гравием толщиной от 20 см, с обязательной трамбовкой. Она способствует выравниванию нагрузки на дом.  

Ширина фундаментной ленты рассчитывается в зависимости от действующей нагрузки. Практически все фундаменты застройщики предпочитают делать из железобетона.

Особенности мелкозаглубленного ленточного фундамента

Мелкозаглубленный фундамент возводится чаще всего, поскольку затраты на материалы здесь самые низкие и копать траншеи придется неглубоко. Минимальная ГЗ для него составляет около 40 см. Он может подойти даже для двухэтажного здания, если уменьшить воздействие пучения грунта следующими способами:

• горизонтальное утепление под подошвой;
• вертикальное наружное утепление;
• применение свайно-ростверкового фундамента;
• обустройство дренажа;
• применение подушки из непучинистых материалов;
• выемка грунта и засыпка более прочного материала, например, граншлака.

Кроме того, заливать фундамент следует с армированием, чтобы перераспределить на металлический каркас действие неравномерных нагрузок.

Экономически обоснованная максимальная ГЗ ленточного фундамента не должна превышать 2,5 м. Очевидно, что такая конструкция предназначена не менее чем для двухэтажного строения.

Заключение

Проект на дом не будет завершен, если не учитывать характеристики грунта, глубину промерзания и УГВ. При правильном расчете наиболее выгодно  делать мелкозаглубленный ленточный фундамент.