Глубина заложения фундамента. Оптимальный размер фундамента

Глубина заложения фундамента

Как построить надёжный фундамент? От прочности фундамента зависит долговечность строения. Обсудим параметры:

глубина заложения фундамента,
площадь фундамента (площадь основания фундамента).

Выбор оптимального размера фундамента часто называют расчёт фундамента.

Важно правильно выбрать размер фундамента: глубину заложения фундамента и площадь основания фундамента. При строительстве дома и за первые два года грунт под домом сжимается под действием веса дома. Происходит осадка фундамента. Неравномерная осадка фундамента приводит к трещинам стен и фундамента, перекосу стен и разрушению дома.

Фундамент может опускаться неравномерно за счёт разных факторов, например:

зимой пучинистые грунты вспучиваются,
основанием фундамента служит неплотный грунт,
не горизонтальное основание фундамента,
слишком большая нагрузка на грунт.

Глубина заложения фундамента

Для правильного расчета фундамента следует сначала изучить структуру грунта на участке, глубину промерзания грунта и уровень грунтовых вод. Учитывая все факторы можно выбрать оптимальную глубину заложения фундамента.

Глубина заложения фундамента и тип грунта

Фундамент будет крепким, если основанием служит однородный грунт. Такой грунт равномерно осаживается и фундамент не перекосит и не треснет. Глубина заложения фундамента зависит также от типа грунта. Рассмотрим виды грунтов: скальный, хрящевый, песчаный и супесь, глинистый и суглинок.

Скальный грунт позволяет закладывать фундамент строения на поверхности, сняв тонкий плодородный слой почвы.

Хрящевый грунт состоит из гравия, хряща, крупных камней. Фундамент на таком грунте закладывают на глубине не менее 500 мм. Глубина заложения фундамента определяется нагрузкой строения и уровнем грунтовых вод, от глубины промерзания грунта она не зависит.

Песчаный грунт хорошо пропускает воду, поэтому вода не застаивается вблизи поверхности даже при высоком залегании грунтовых вод. Незначительное промерзание песчаного грунта и упомянутый фактор позволяют закладывать фундамент на глубину 500-700 мм. Если песчаный грунт мелкозернистый или пылевидный и грунтовые воды располагаются высоко, то такой грунт может значительно промерзать и тогда глубина заложения фундамента увеличивается до глубины промерзания грунта. Стоит учитывать, что песчаный грунт сильно уплотняется под нагрузкой и тяжелое строение может сильно осесть, поэтому советуем делать высокий цоколь. Аналогичные рекомендации подходят и для глиняно-песчаного грунта – супеси, содержащего 3-10% глины, но рекомендуемая глубина заложения фундамента опускается до 700-1000 мм.

Фундамент на глинистом грунте закладывают чуть ниже глубины промерзания грунта. Это особенно важно при высоком уровне грунтовых вод. Глинистый грунт имеет способность сжиматься под нагрузкой и вспучиваться при замерзании, как бы выталкивая фундамент на поверхность. Чтобы при этом фундамент не треснул, советуем делать высокопрочный фундамент и отдавать предпочтение столбчатому фундаменту. Фундамент на суглинке также закладывают ниже глубины промерзания грунта. Суглинок содержит песок и не менее 10-30% глины.

Уровень грунтовых вод и глубина заложения фундамента

Положение уровня грунтовых вод влияет на глубину заложения фундамента следующим образом:

Если грунтовые воды залегают глубоко, более чем на 2000 мм ниже глубины промерзания грунта, то фундамент можно закладывать на глубину 500 мм и ниже.

Если грунтовые воды залегают не так глубоко, но ниже глубины промерзания грунта, то либо фундамент закладывают на глубину промерзания грунта, либо от глубины промерзания грунта до дна фундамента кладут гравийно-песчаную подушку (хорошо ее утрамбовывают), а фундамент закладывают на глубину 500 мм и ниже.

Если же грунтовые воды доходят до уровня промерзания грунта, то глубина заложения фундамента должна быть ниже глубины промерзания грунта не менее, чем на 100 мм.

При высоком расположении грунтовых вод фундамент закладывают ниже глубины промерзания грунта, за исключением наличия песчаного грунта и круглогодичного отапливания строения.

Оптимальная глубина заложения фундамента

Оптимальная глубина заложения фундамента выбирается следующим образом. Если грунт под домом пучинистый, то фундамент нужно закладывать ниже точки промерзания грунта, в Средней полосе России на глубине 1500 мм (глубина промерзания грунта около 1200-1400 мм). К югу и западу страны глубина промерзания грунта уменьшается, а к северу и востоку увеличивается. В каждом районе путем многолетних наблюдений специалисты установили глубину промерзания грунта, которую можно узнать в местной строительной или проектной организации. Если в доме живут всю зиму, то можно не учитывать этот фактор и закладывать фундамент выше.

Основанием фундамента должен быть плотный, хорошо слежавшийся грунт, поэтому фундамент закладывают ниже 500 мм. Слой рыхлого грунта снимается, дно выравнивается горизонтально, делается песчаная подушка высотой 150 мм, которая хорошо трамбуется.

Фундамент под внутренние капитальные стены закладывают на глубине 500 мм.

Площадь фундамента

Оптимальная площадь основания фундамента выбирается из расчёта, чтобы грунт не проседал под весом дома. Грунт проседает под весом дома, когда нагрузка на грунт слишком большая. Нагрузку на грунт можно уменьшить, увеличив площадь основания фундамента. Для ленточного фундамента, чтобы получить необходимую площадь фундамента, увеличивают ширину стен фундамента. Для столбчатого фундамента - увеличивают количество столбов и увеличивают их длину и ширину, доводя до 500 мм.

Для одноэтажных или двухэтажных летних садовых домиков размер фундамента, как правило, одинаковый, т.к. несущая способность грунта выдержит данную нагрузку. Размер фундамента зависит от толщины стен и глубины промерзания грунта. Чтобы построить прочный, но экономичный фундамент под летний садовый домик, рекомендуется применять столбчатый фундамент и избегать необоснованного утолщения фундамента. При неблагоприятных свойствах грунта можно расширить только нижнюю часть фундамента.

Ленточный фундамент обычно возводят под строение с тяжелыми стенами из кирпича или железобетона. При неглубоком заложении фундамента целесообразно делать ленточный фундамент. Если строение будет иметь подвал, также строят ленточный фундамент. В дачном строительстве не рекомендуют делать расширенный ленточный фундамент на всю его высоту. При необходимости расширенным делают только основание фундамента: его бетонируют и армируют. Толщина фундамента обычно соответствует толщине стены строения.

Столбчатый фундамент строят под каркасное или деревянное строение с легкими стенами. Столбы возводят под углы строения, на пересечении стен и в других местах сосредоточения нагрузки. Столбы ставят на расстоянии 1500-2500 мм. Расстояние определяется весом дома и несущей способностью грунта. На супеси и песчаном грунтах столбы ставят на расстоянии 1500-2000 мм. На скальном, хрящевом, глинистом грунтах и суглинке столбы ставят на расстоянии 2000-2500 мм.

Расчет фундамента

Чтобы фундамент был надёжным, площадь основания фундамента должна удовлетворять неравенству:

(Площадь основания фундамента, см²) x (Несущая способность грунта, кг/см²) > (Вес дома, кг)

1) Несущая способность грунта зависит от вида грунта под фундаментом и определяется по таблице 5. Несущую способность грунта называют расчётным сопротивлением грунта.

2) Вес дома складывается из веса фундамента, стен, крыши, перекрытий, а также веса снега на крыше, людей и всех предметов в доме, в т.ч. мебели, ванной и бассейна с водой, бильярда, рояля.

Вес фундамента, стен, крыши, перекрытий на крыше можно рассчитать, с помощью таблиц 1-4.

Вес снега на крыше рассчитывается, исходя из удельного веса снежного покрова в Средней полосе России 100 кг/м².

Вес людей и предметов в доме для коттеджа и загородного дома рассчитывается, как для городской квартиры, по формуле

400 кг/м² x (Общая площадь помещения, м²)

Если в доме предполагается бассейн или другой очень тяжёлый объект, его вес нужно добавить к весу дома.

Для дачного дома, где нет чугунной ванны, рояля, бильярда, толпы гостей можно рассчитывать вес людей и предметов в доме по формуле

200 кг/м² x (Общая площадь помещения, м²)

Справочные таблицы

Таблица 1. Вес 1 м³ фундамента

Материал фундамента	Удельный вес, кг/м³
бетон, железобетон	2200 - 2500
кирпич	1880 - 2200
бутовый камень	1600 - 1800

Таблица 2. Вес 1 м² стен

Тип стены	Удельный вес, кг/м²
деревянная каркасно-панельная стена толщиной 150 мм с утеплителем	30 - 50
стена из бруса	70 - 100
бревенчатая стена	70 - 100

Таблица 3. Вес 1 м² перекрытий

Тип перекрытий		Удельный вес, кг/м²
чердачное перекрытие по деревянным балкам с утеплителем	плотностью 200 кг/м³ плотностью 500 кг/м³	70 - 100 150 - 200
цокольное перекрытие по деревянным балкам с утеплителем	плотностью 200 кг/м³ плотностью 500 кг/м³	100 - 150 200 - 300
железобетонное монолитное перекрытие		500
перекрытие бетонными пустотными плитами		350

Таблица 4. Вес 1 м² кровли

Тип кровли	Удельный вес, кг/м²
кровля из листовой стали	20 - 30
рубероидное покрытие в 2 слоя	30 - 50
кровля из асбоцементных листов	40 - 50
кровля из гончарной черепицы	60 - 80

Таблица 5. Несущая способность грунта

Тип грунта	Несущая способность грунта, кг/см²
Тип грунта	плотный грунт	грунт средней плотности
пески гравелистые и крупные	4,5	3,5
пески средней крупности	3,5	2,5
пески мелкие маловлажные	3	2
пески мелкие очень влажные и насыщенные водой	2	2,5
пески маловлажные	2,5	2
пески очень влажные	2	1,5
пески насыщенные водой	1,5	1
глины твёрдые	6	3
глины пластичные	3	1
щебень, галька, гравий	6	5