0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Факторы влияющие на глубину заложения фундамента

Глубина заложения фундаментов

Глубина заложения фундаментов зависит от:

  1. Инженерно-геологических условий площадки строительства;
  2. Климатических и гидрогеологических особенностей района строительства (промерзание и оттаивание, высыхание и увлажнение);
  3. Особенностей возводимого и соседних сооружений;
  4. Способа производства работ по отрывке котлованов и возведению фундаментов.

Выбирая тип и глубину заложения фундамента, нужно придерживаться следующих общих правил:

  • подошвы фундаментов желательно закладывать на одной и той же глубине;
  • минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5 м от спланированной поверхности территории. Исключение составляют скальные породы, при наличии которых обычно снимается верхний, сильно выветренный слой;
  • глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 0,1–0,2 м от его верха;
  • при возможности следует закладывать фундамент выше уровня подземных вод. При этом не требуется водоотлива, гарантируется сохранение природной структуры грунтов основания, работы могут быть выполнены в кратчайший срок. В противном случае требуются шпунтовое крепление стен котлована, водоотлив, которые резко увеличивают стоимость земляных работ;
  • при слоистом напластовании грунтов все фундаменты рекомендуется возводить на одном слое грунта или на грунтах с близкой сжимаемостью. Если это невыполнимо, то конструкцию фундаментов выбирают из условия допустимости неравномерности осадок.

Инженерно-геологические факторы

Учет инженерно-геологических условий заключается в выборе несущего слоя грунта, который может служить естественным основанием для фундаментов. Этот выбор производится на основе оценки сжимаемости и прочности грунтов. Все многообразие напластований можно представить в виде трех основных схем (рис. 11).

Рис. 11. Схемы напластования грунтов

Схема I. Площадка сложена одним или несколькими слоями надежных грунтов, при этом строительные свойства каждого последующего слоя не хуже свойств предыдущего.
В этом случае глубина заложения фундамента принимается минимальнодопустимой при учете сезонного промерзания грунтов.

Схема II. Сверху один или несколько слоев слабых грунтов, ниже которых располагается толща надежных грунтов. По этой схеме решение о глубине заложения фундаментов зависит от толщины слоя слабых грунтов.

  • При небольшой его толще прорезать слабые слои и опирать фундаменты на надежные грунты (рис. 12, а).
  • Использовать слабый слой в качестве несущего с одновременным снижением чувствительности сооружения к возможному развитию неравномерных осадок (рис. 12, б, в) — уширить подушку фундамента или сделать плитный фундамент.
  • Применить свайные фундаменты (рис.12, г)
  • Улучшить основание — заменить грунт подушками уплотнения, закрепить слабый грунт (рис. 12, д, е).

Рис. 12. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме II

Схема III. Сверху залегают надежные грунты, а подстилающими являются один или несколько слоев слабого грунта.

Решения по выбору глубины заложения и конструкции фундамента.

  • Прорезать толщу надежных и ненадежных грунтов (рис. 13, а, б).
  • Использовать надежный грунт, как распределительную подушку при обязательной проверке расчетом слабого подстилающего слоя (рис. 13, в).
  • закрепление слабого грунта (рис.13, г,д).

Рис. 13. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме III

Климатические и гидрогеологические факторы

Основными климатическими и гидрогеологическими факторами, влияющими на глубину заложения фундаментов, являются промерзание и оттаивание грунтов. Известно, что при промерзании некоторых грунтов наблюдается их морозное пучение — увеличение объема, поэтому в таких грунтах нельзя закладывать фундаменты выше глубины промерзания.

Глубина заложения фундаментов отапливаемых зданий и сооружений по условиям недопущения возникновения сил морозного пучения грунтов под подошвой фундаментов должна назначаться:

  • для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 9;
  • для внутренних фундаментов — независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.

Какие факторы влияют на глубину заложения фундамента?

Когда приступают к строительству своего первого дома, всегда приходится искать ответы на множество вопросов, если дело не поручено специалисту. Справиться со всеми работами, когда постройка имеет несложную конструкцию, под силу любому, но только при максимально серьезном отношении к делу.

Первое, что начинает интересовать строителя-любителя при возведении дома, – это какой является оптимальная глубина фундамента. Однозначного ответа на такой вопрос дать нельзя, так как какой будет глубина фундамента, зависит от многих факторов, к которым относятся:

  • • вес постройки;
  • • материал, из которого изготавливается фундамент;
  • • тип основания;
  • • качество почвы;
  • • глубина промерзания фундамента;
  • • глубина залегания грунтовых вод.

Все это влияет на расчеты при определении глубины заложения фундамента. Когда нет полной уверенности в том, что удастся безошибочно самостоятельно провести все вычисления, надо непременно обратиться к профессионалам. В противном случае очень велика вероятность возникновения серьезных проблем с основанием в процессе эксплуатации. Только выяснив, какой глубины должен быть фундамент под дом, можно переходить к строительству.

Грунт и глубина

От свойств грунта, на котором возводится постройка, зависит и глубина заложения фундамента. Для того чтобы определить ее правильно, требуется точно знать тип почвы.

Так, в том случае если строительство производится в районе со скальным грунтом, глубина основания под дом будет наименьшей. Возможен даже вариант без заглубления, при котором плита фундамента обустраивается просто на поверхности. Скальный грунт является самым устойчивым, и потому строительство на нем основания дома максимально упрощается. Тут основную роль играет верный расчет не столько глубины, сколько ширины фундамента.

Когда речь идет о подвижных и ненадежных типах грунта (вроде торфа), применять необходимо свайный фундамент, глубина залегания которого должна быть такой, чтобы достигать устойчивого слоя грунта. Для ее определения необходимо провести пробное бурение, которое и покажет, во сколько метров глубиной необходим фундамент. Чаще всего достаточно бывает глубины в два – четыре метра.

Довольно распространенными являются пучинистые почвы. Они подвергаются сезонному вспучиванию, и потому уровень максимального промерзания почвы определяет здесь необходимую глубину фундамента. Она должна быть непременно больше уровня промерзания, что поможет минимизировать проблемы из-за сезонного вспучивания грунта. Неверный выбор глубины фундамента в таких условиях может привести к разрушению постройки. При строительстве ленточного фундамента малая глубина заложения – не лучшее решение.

Когда грунт песчаный или суглинистый, а постройка не обладает значительным весом, без сомнения, можно применять мелкозаглубленный фундамент, глубина которого обычно не бывает более пятидесяти сантиметров. На таком грунте глубина траншеи под фундамент такова, что прокопать ее можно без привлечения специальной техники. Глубина ленточного фундамента в этом случае зависит в основном от веса дома.

Другие важные факторы

Грунтовые воды значительно определяют то, на какую глубину копать фундамент. Игнорировать расположение водоносного слоя при строительных работах недопустимо. Если строительство идет на скальном грунте, то проблем из-за грунтовых вод возникнуть не может, и на глубину закладки фундамента этот показатель не повлияет.

Когда строят на мелком песчаном грунте, и грунтовые воды находятся значительно ниже уровня промерзания, глубина фундамента под дом не будет зависеть от их расположения. В том же случае если водоносный слой достаточно близко, но ниже уровня промерзания, следует постараться оставить между ним и подошвой фундамента расстояние не менее пятидесяти сантиметров. Такая глубина закладки фундамента позволит избежать промокания основания.

В различных регионах грунт промерзает неодинаково, и это необходимо учитывать, решая, какой глубины должен быть фундамент. Для начала надо представить степень промерзания грунтов в том или ином районе, и для этого стоит воспользоваться специальной картой.

С целью более точного определения глубины заложения фундамента, будь он ленточный или монолитный, стоит произвести расчет при помощи онлайн калькулятора. В этом случае риск ошибки будет минимизирован. Для того же чтобы получить абсолютно точный ответ, необходимо обратиться к помощи профессионалов. Самостоятельный расчет глубины обустрйоства фундамента с применением специальных формул также дает хороший результат.

Если не планируется строительство мелкозаглубленного основания, важно помнить, что глубина фундамента для дома должна быть более уровня промерзания почвы. Иначе основание будет повреждено при сезонных подвижках грунта.

Вес строения

От того какой вес будет иметь дом, зависит глубина, на которую приедтся закладывать фундамент. В том случае если фундамент нужен для одноэтажного дома из пеноблоков, делать его очень мощным со значительной глубиной залегания нет необходимости.

При строительстве основания для двухэтажного дома из пеноблоков глубину фундамента придется сделать достаточно большей, так как такая постройка будет иметь значительный вес. Несмотря на это, стоит помнить, что глубина фундамента для строения из пеноблоков все же меньше, чем для такого же, но из более тяжелых материалов.

Правильно определенная глубина заложения фундамента позволяет создать надежное основание для своего загородного дома.

Какой должна быть и от чего зависит глубина заложения фундамента

Надежный фундамент – залог прочности и сохранения в течение длительного срока эксплуатационных характеристик здания. Он принимает на себя, а затем передает грунту создаваемую конструкцией нагрузку, защищает дом от проникновения влаги и холода из земли. Определяющее значение имеет глубина заложения фундамента, поскольку это влияет на эффективность выполнения этой частью здания своих функций.

Что это такое

Данный термин обозначает степень погружения подошвы основания в землю. Иными словами, глубина заложения фундамента – это расстояние от его нижней части до грунтовой поверхности.

Минимальное значение параметра – 50 см. При закладке невысоких зданий промышленного назначения без кранового оборудования и серьезного динамического воздействия, жилья не выше двух этажей, вместо нижней части заглубленного ниже 70-сантиметровой отметки фундамента допускается использование гравийной, щебневой или средне/крупнопесчаной подушки. Над ней должна возвышаться хотя бы 50-сантиметрровая часть.

При заложении фундамента на глинистом, суглинистом, песчаном или супесчаном грунте, особенно при глубоком промерзании, следует позаботиться о его защите от поверхностных вод. Делается это путем обустройства отмостки по периметру здания и установки водоотводных лотков.

Под внутренними стенами в домах, где планируется отопление, нет необходимости при устройстве основания ориентироваться на то, как сильно промерзает земля, и как близко проходит слой грунтовых вод. Но минимальный размер все равно тот же — 50 см. Если такие фундаменты возвышаются над основаниями внешних стен, то следует позаботиться об их защите от промерзания.

Факторы, влияющие на глубину заложения

Существует целый комплекс факторов, на которые ориентируются при вычислении требуемой глубины заглубления фундамента. Определяющее значение имеют следующие из них: особенности грунта, на котором возводится здание, уровень грунтовых вод, величина промерзающего слоя земли.

Грунт

Определяя глубину залегания фундамента, следует в первую очередь выяснить, какой тип грунта находится в районе будущего строения. Верхний слой практически в любом месте – это рыхлая плодородная почва, которая не может служить основой для фундамента и всегда удаляется. Ниже идут грунты с более значительной плотностью, выступающие в качестве опоры для основания здания. Следовательно, глубина фундамента на черноземе зависит от характеристик нижерасположенного слоя

Наиболее распространены следующие виды грунтов:

  1. Глинистый и суглинистый. Характеризуются значительным, неравномерным вспучиванием и выталкиванием фундаментной конструкции при замерзании, что имеет критическое значение при высоко залегающих грунтовых водах. Основание должно располагаться ниже их уровня. Минимальное заглубление даже при благоприятных условиях (небольшое количество осадков в регионе и глубоко залегающие грунтовые воды) – 75 см.
  2. Песок и супесь. Средне- и крупнофракционная песчаная почва – хорошая база для фундамента, поскольку не задерживает воду. Достаточно 50-сантиметрового заглубления. Мелкопесчаная почва задерживает влагу, при значительном количестве которой становится неустойчивой. Заглубленность на таком слое должна превышать глубину промерзания, которая может достигать 60-200 см.
  3. Хрящеватый. Содержит гравийные, щебневые и различные каменные частицы, благодаря которым размытия и сжатия грунта не происходит. Минимальная величина заглубления – 50 см.
  4. Скалистый. Отличается прочностью и высоконадежностью, не подверженностью проседанию и размыванию. Для закладки фундамента достаточно просто выровнять поверхность, без углубления.

Уровень грунтовых вод

Определяя, какой глубины фундамент целесообразно формировать на скальных, крупно- и среднепесчаных, хрящеватых грунтах, нет необходимости отталкиваться от того, где залегают воды.

Если в месте строительства мелкий песок, но водоносный слой на 200 см ниже глубины промерзания, то делать закладку можно по своему усмотрению. При более близком залегании водного горизонта следует опускаться ниже промерзающего слоя.

В тех случаях, когда приходится иметь дело с глиной, хрящеватыми почвами, суглинками, заглубляться, независимо от прочих условий, требуется ниже уровня, подвергающегося действию мороза.

Глубина промерзания

Один из значимых факторов, от чего зависит показатель заглубления основания здания, — глубина грунтового слоя, подвергающегося воздействию морозов. Причем наибольшее значение это имеет при работе на почве, характеризующейся сильной пучинистостью.

Почему? Они удерживают в себе значительное количество влаги, которая при отрицательных температурах расширяет грунт и выталкивает фундамент.

К категории пучинистых относятся мелкопесчаные почвы, глина, супесь и суглинок, непучинистых – средне- и крупнопесчаные, скалистые, хрящеватые.

При наличии хотя бы 200-сантиметрового разделительного слоя между нижним пределом промерзания и горизонтом вод под фундамент достаточно обеспечить котлован глубиной в полметра. Иначе требуется углубление, превышающее уровень промерзания почвы.

Формула для расчета

Разбираясь в том, что такое глубина заложения фундамента, важно научиться определять показатель глубины промерзания почвенного основания. Делается это так:

Dfm – промораживающийся почвенный слой,

D0 – коррелирующийся с типом грунта коэффициент промерзания;

√Mt – квадратный корень суммы температур тех месяцев, в которых среднемесячный температурный показатель – отрицательный.

Значение D0 для глинистых и суглинистых почв равно 0,23, для мелкопесчаных – 0,28, для средне- и крупнопесчаных – 0,3, для хрящеватых – 0,34.

К примеру, для дома, возводимого на глине в местности, где четыре месяца имеют средние отрицательные температуры (-3°C, — 11°C, — 13°C, -5°C), расчет выглядит следующим образом:

Dfm = 0,23 х 5,66 = 1,3 м.

Таким образом, в данной местности земля промерзает примерно на 130 см.

Для большей точности учитывать, планируется ли оборудование помещения отопительной системой, и насколько тепло в нем будет.

При расчете того, сколь глубоко стоит погружать фундамент зданий без отопления (дачный домик, баня), прибегают к включению повышающего коэффициента, равного 1,1. Он выступает в качестве страховки от промерзания. Тогда данный параметр будет равен: 130 х 1,1 = 143 см.

При использовании отопления в здании на фундамент также будет передаваться доля тепла, что минимизирует промерзание. При этом в расчеты подставляют понижающий коэффициент, варьирующийся от 0,9 до 0,4.

Рекомендации для различных фундаментов

Отдельные виды фундаментных конструкций имеют определенные отличительные характеристики и конструктивные особенности. При этом существуют общие для всех типов рекомендации, позволяющие правильно рассчитать глубину заложения фундамента для одноэтажного или двухэтажного дома, различного рода построек подсобного и хозяйственного назначения. Они сводятся к следующему:

  • величина заглубления фундамента не может быть менее 50 см, за исключением тех случаев, когда основанием выступает скалистый грунт;
  • при расположении нескольких зданий друг возле друга глубина заложения их фундаментов должна быть одинакова. Это необходимо для обеспечения устойчивости строений;
  • заглублять фундамент в несущий слой грунта необходимо минимум на 10-20 см, чтобы нагрузка от конструкции полноценно передавалась твердой почве;
  • если позволяют условия, то фундамент целесообразно закладывать над водоносным слоем. Благодаря этому можно обойтись без устройства дренажной системы;
  • нижнюю часть фундамента целесообразно опускать примерно на 1/5 ниже слоя промерзания, что позволяет предотвратить разрушительное действие пучения и избежать неравномерной усадки строения.

Не стоит углубляться слишком сильно, поскольку особого преимущества в плане надежности это не даст, зато расходы существенно увеличатся.

Ленточный фундамент

Ориентирован в первую очередь на строения, возводимые на однородных слабопучинистых грунтовых основаниях. Мало подходят для глины и насыщенных влагой грунтов с неоднородной структурой.

Базовые параметры, на которые ориентируются при определении глубины ленточного фундамента, следующие:

  • величина промерзающего слоя;
  • уровень залегания подземных вод;
  • насыщенность почвы влагой.

Чем глубже промерзает грунт, и чем ближе к его верху водоносный слой, тем больше вероятности вспучивания земли в период отрицательных температур. Для защиты от этого явления прибегают к заглублению фундаментных конструкций. В нижерасположенную таблицу приведены ориентировочные цифры для разных видов почв.

Как определить глубину заложения фундамента

На начальных этапах проектирования определяется глубина заложения ленточного фундамента, его тип и обустройство. Эти данные необходимы для дальнейших расчётов ленточного фундамента по статическим и динамическим нагрузкам. Здесь учитываются такие факторы, как: глубина сезонного промерзания, статический уровень подземных грунтовых вод, класс строения, сейсмичность района, геология грунтов.

Следуя рекомендациям СП, соответствующим требованиям ГОСТ, создаются индивидуальные проекты для отдельных объектов. Знание этих положений необходимо каждому застройщику, который настраивается самостоятельно осуществлять этапы строительства от создания проекта до сдачи в эксплуатацию объекта.

Факторы, влияющие на глубину заложения фундаментов

Перед началом строительства сооружения сделайте проект на основе которого будут проводиться строительно-монтажные работы, подключение к существующим сетям коммуникаций. На основании этого документа, после оформления, сбора подписей у контролирующих организаций, выдаётся разрешение на строительство.

Важно! Не начинайте работы до получения разрешения на индивидуальное строительство.

Проектирование ленточного фундамента, определение его заглубления производится с учётом влияния следующих факторов:

  1. Глубина сезонного промерзания ниже лежащих грунтов.
  2. Уровень грунтовых, паводковых вод.
  3. Состав и залегание грунтов, их свойства, несущая способность.
  4. Класс ответственности, долговечности, капитальности сооружения.
  5. Нагрузки, передающиеся на ленточный фундамент от веса здания.
  6. Близко расположенные застройки.
  7. Сейсмичность района.
  8. Экологические и санитарные требования.
  9. Экономическая целесообразность при выборе вариантов.

Глубина промерзания, методы определения

При определении глубины заложения подошвы фундамента важную роль играет правильное определение нормативной глубины промерзания для данного района строительства. Проектные организации, для облегчения расчётов, пользуются картой с нанесёнными изотермическими линиями или таблицей, в которой указаны значения нормируемой глубины промерзания для крупных городов, регионов России.

Нормативную глубину промерзания в районе строительства ленточного фундамента можно посчитать самостоятельно по эмпирической формуле (5.3 СП 22.13330.2016) справедливой для районов с промерзанием Изотермические линии нормативной глубины промерзания по Европейской территории России и Западной Сибири. Выборка из таблицы нормативной глубины промерзания грунтов по Европейской части России

Для домов с тёплым подвалом или утеплённым полом расчетная отметка заложения определяется с учётом температуры в помещениях, примыкающих к фундаменту во время отрицательных наружных температур по формуле (5.4 СП 22.13330.2016):

df = dн

  • df – расчётная отметка заложения;
  • dн — нормативная глубина, определяемая выше по формуле 5.3;
  • к — понижающий коэффициент, определяемый по таблице 5.2 СП 22.13330.2016.

Например: по Московской области нормируемая глубина сезонного промерзания на площадке с супесными грунтами, пылевидными песками равна 1.34 метра. При строительстве дома из кирпича с отапливаемым подвалом, температурой в холодные месяцы 20 градусов понижающий коэффициент =0.4. Расчётный уровень заложения: 1.34*0.4=0.56 м. Подошва фундамента будет на отметке -0.76 м.

Коэффициенты для определения расчётной глубины промерзания для отапливаемых зданий.

Нормативные уровни промерзания берутся по пиковой нагрузке от максимально низких температур за 5—10 лет наблюдений. Поэтому, во время проектирования следуйте рекомендациям СП, чтобы гарантировать сроки эксплуатации строения.

Грунтовые воды

Уровень положения грунтовых вод напрямую влияет на заложение проектируемого фундамента и состояние грунта. Определить уровень грунтовых вод возможно такими способами:

  • получить данные по гидрогеологическим изысканиям в районе участка у отдела архитектуры;
  • пробурить шурф самостоятельно;
  • узнать у соседей, построившихся ранее на прилегающем участке.

Уровень грунтовых вод носит сезонный характер, поэтому расчёт ведётся по максимальному значению в пиковый, весенний период (СНиП 22.13330.2016). В зависимости от положения грунтовых и паводковых вод, глубины естественного промерзания изменяется нормируемое заложение подошвы основания.

Когда пиковый подъём грунтовых вод превышает глубину промерзания, рекомендуется возводить мелко заглублённый ленточный фундамент с применением технологий по укреплению основания, дренажа.

Пучинистость

Пучинистость — негативный фактор, влияющий на заложение фундамента. Пучение вызывают только те грунты, которые обладают высокой капиллярной активностью — способностью втягивать воду, смешиваться с ней. При замерзании таких грунтов увеличивается объём, что вызывает изменение положения фундамента, нарушается геометрия кирпичных стен, каркаса здания, конструкционных элементов.

Замерзание грунта происходит под подошвой и у боковых стенок фундамента. Пучение грунта вызывает усилия, способные поднимать нагруженные здания. Например для лёгкого дома со стенами из блоков низкой плотности (пенобетон, газобетон) разность уровней между крайними точками стены не должна превышать 0.02% (СП 22.1330.2016, таблица Д.1). Эксцентриситет приложения нагрузок для такого варианта не допускается.

Грунты по своей способности поглощать влагу и увеличиваться в объёме при промерзании делятся на следующие категории:

  • сильно пучинистые,
  • пучинистые,
  • средне пучинистые,
  • слабо пучинистые,
  • не пучинистые.

Какой вид грунтов, их залегание на участке можно узнать:

  • в отделе архитектуры из геологических исследований;
  • пробурив шурф на участке, взяв керн и определив состав в лаборатории — это самый надёжный способ.

К пучинистым грунтам относятся: глина, суглинки, супеси. К средне пучинистым относят мелкие пески с природными включениями пылевидных частиц или глины, имеющие способность втягивать воду через капилляры. Сильно пучинистыми становятся такие грунты когда уровень грунтовых вод выше глубины промерзания.

К не пучинистым относятся: скальные и крупнообломочные грунты, чистые крупные и средней крупности пески, способные адсорбировать влагу.

Фундаменты глубокого заложения

При строительстве зданий 1 и 2 категорий применяют фундаменты глубокого заложения, ниже глубины промерзания. Это обеспечивает их нормируемую долговечность (>50 лет), степень ответственности, капитальность (ГОСТ 27751). Немалую роль в проектировании играет:

  • отсутствие выше грунтов, способных нести расчётную нагрузку;
  • необходимость устройства подвала для проводки коммуникаций;
  • нахождение рядом крупных объектов, способных изменить расположение и свойства грунтов за время эксплуатации;
  • повышенная сейсмичность.

Привязка таких зданий производится на основе глубоких инженерных расчётов с учётом правил и требований СП 22.1330.2016, с применением необходимых мер защиты фундамента от пучения, подземных и паводковых вод.

Применяемые виды защиты:

  • утепление, позволяющее сохранять температуру фундамента и предотвращать обмерзание;
  • дренаж на уровне основания подошвы перфорированными трубами для отвода подземных и талых вод;
  • несъёмная опалубка;
  • утеплённая отмостка расчётной ширины;
  • утепление цоколя;
  • укрепление грунтов инъекцией цементного раствора при необходимости.

Фундаменты мелкого заложения, сплошные плиты

Фундаменты мелкого заложения применяют для зданий 2 и 3 категорий когда глубина промерзания низкая и заглублять подошву настолько экономически не целесообразно. Второй вариант — глубина сезонного промерзания ниже уровня грунтовых вод.

При этом, геология грунтов на участке должна позволять по природной несущей способности возводить мелко заглублённый фундамент.

Обустройство фундамента сплошной плиты по СП 50-101-2004.

Обустройство должно предусматривать дренаж, утепление отмостки, надёжную гидроизоляцию. Иногда заранее закладывается в проект усиление нижележащих грунтов методом инъекции цементным раствором, установка свай с целью удерживания фундамента от поднятия в случае вспучивания.

Эти меры достаточно эффективные, позволяют гарантировать долговечность фундамента до 50 лет. Расчёт заложения подошвы ведётся с учётом геологии распределения пластов грунта на участке.

Ширина фундамента зависит от несущей способности грунтов на которые он опирается и толщины кирпичной или блочной стены каркаса строения, расчётной по тепло потерям для данного климатического пояса.

Плитный монолитный фундамент рекомендуется возводить в густо застроенных городах и районах, например в Москве, где ограничена возможность копать глубокие котлованы. При соблюдении технологии строительства, плитный фундамент считается надёжнее других оснований.

Расчёт проводится по положениям СП 50-101-2004, сложен для не специалиста, выгоден по экономическим затратам, срокам возведения.

Факторы влияющие на глубину заложения фундамента

Рис. 5.1 Схема к определению глубины сезонного промерзания грунта вокруг фундамента:

а) на период строительства;

б) на период эксплуатации;

— нормативная глубина сезонного промерзания суглинков и глин;

— нормативная глубина промерзания в природных условиях, определена разделе 2;

— нормативная глубина сезонного промерзания грунта обратной засыпки фундамента вокруг здания;

— глубина сезонного промерзания грунта в не отапливаемом техподполье или подвале определяется с учётом термосопротивления перекрытия, заделки проёмов в стенах и перекрытиях, а также времени охлаждения грунта через открытые проёмы при производстве работ и времени от начала холодного периода до окончания работ по возведению нулевого цикла здания.

, где— коэффициент влияния теплового режима, в не отапливаемых помещениях подвала определяется в зависимости от показателяRу– условного расчётного термосопротивления перекрытия или стен подвала при заделанных проёмах:

;R– фактическая величина термосопротивления перекрытия или стен подвала (меньшая);t– продолжительность охлаждения подвала или подполья в долях от продолжительности зимнего периода.

Значение коэффициентов

— расчётная глубина промерзания грунта с учётом влияния температуры воздуха в помещениях подвала.

Значение коэффициентов

Рис. 5.2 Схема к определению допустимого перепада высот () при устройстве фундаментов с разной глубиной заложения (di)

Для случая перепада глубины заложения по длине ленточного фундамента;

б) Для случая перепада глубины заложения рядом расположенных фундаментов.

Рис. 5.3 Схема к определению глубины заложения фундаментов для зданий с подвалами

а) Ленточные фундаменты под стеной (планировка выполнена срезкой грунта)

б) Столбчатые фундаменты под железобетонными колоннами каркаса (планировка выполнена заблаговременной подсыпкой грунта)

Рис. 5.4 Определение глубины заложения из условий опирания ж/б колонн

а) Для колонн сплошного сечения ;

б) Для двухветвевых колонн

— Влияние заглубленных помещений.

При наличии заглубленных помещений глубина заложения фундаментов принимается (Рис. 5.3) ниже пола подвала .

При холодных подвалах при (Рис. 5.1) на период строительства должно предусматриваться утепление основания или увеличение глубины.

Для не отапливаемых зданий должна приниматься с учётом промерзания грунта на период строительства и эксплуатации(Рис. 5.1; 5.3).

— Влияние условий сопряжения надфундаментных конструкций с фундаментами.

Для обеспечения опирания железобетонных колонн на фундамент (ростверк) по условиям заделки (hз) и продавливания дна стакана глубина заложения принимается (рис.5.3; 5.4)

Для обеспечения опирания металлических колонн на фундамент (рис.5.5) учитывается требуемая длина заделки анкерных болтов в теле фундамента , высота выступающей части болтов (Но) и высота базы колонны (hб). Показатели анкерных болтов приведены в табл.5.1.

Диаметр резьбы, мм

Длина выступающей части Но, мм

Тип анкеровки I

Тип анкеровки II

Тип анкеровки III

Усилие затяжки болтов:

— коэффициент трения стали по бетону;

— величины горизонтальной и вертикальной нагрузок на обрез фундамента;

— площадь сечения болта нетто;— сопротивление материала болта

При натяжении анкерных устройств на плиту базы металлической колонны, глубина заложения подошвы фундамента – ростверка может быть принята по условию (рис. 5.5):

При натяжении анкерных устройств на верхнюю часть базы колонны глубина заложения подошвы фундамента (ростверка) должна удовлетворять условиям (рис. 5.5):

Рис.5.5 Схема к определению глубины заложения фундамента под металлическую колонну.

1- Крепление ветви колонны через опорную плиту к фундаменту;

2- Крепление ветви колонны через базу к фундаменту.

в) При выборе глубины заложения фундаментов по инженерно-геологическим условиям рекомендуется (рис. 5.6):

— выбирать в качестве несущего слоя более прочный (см. раздел 2), что позволит применить фундаменты с меньшими размерами в плане;

— предусматривать заглубление фундамента в несущий слой грунта в зависимости от состояния границы перехода на 10- 50 см;

— фундаменты здания или его отсека должны устанавливаться на одном уровне, с опиранием на один слой грунта. При необходимости, из условия залегания достаточно сжимаемых грунтов с поверхности на крутопадающем более прочном подстилающем слое, возможно устройство фундаментов в разных уровнях в пределах одного здания для обеспечения примерно одинаковых осадок различных его частей. Кроме того, такое решение может применяться при необходимости устройства сильно заглубленных технологических помещений, под частью здания.

Допускаемая разность отметок фундаментов с различной глубиной заложения должна удовлетворить требованию (см. рис.5.6б).

Рис.5.6 Схемы к определению глубины заложения фундаментов из условий залегания грунтов в основании

а) – при малых уклонах поверхности подстилающего слоя

б) – при ощутимых уклонах поверхности ниже лежащего слоя zi=const.

Из-за разности ширины конструкций фундаментов в месте перепада высот возможно нарушение структуры грунта и его частичное выпирание из под выше расположенного фундамента. Для предотвращения таких явлений необходимо разрабатывать специальные конструктивные мероприятия. А во время производства работ в связных грунтах необходимо обеспечить строго ступенчатую поверхность дна котлована под фундаментом (90 о ), в сыпучих грунтах угол откоса в зоне перепада глубины заложения принять , образующееся ослабление под фундаментной плитой заполнить щебнем или бетоном.

г) Фундаменты в котлованах для сохранения естественной структуры грунта при производстве работ, должны устраиваться с добором, вручную на глубину . Под фундаментом должна устраиваться подготовка, которая обеспечивает выравнивание грунта, производство работ по устройству фундаментов из монолитного бетона и дренирование грунтовых вод при обжатии водонасыщенного опорного слоя нагрузками от здания. При заложении фундаментов ниже уровня грунтовых вод необходимо обеспечить сохранение природной его структуры.

Применение водоотлива совместно с вибрационным воздействием строительных машин и механизмов может приводить к возникновению явлений суффозии, разрыхлению скелета грунта и уменьшение его прочности, а также разжижению песчаных грунтов, их оплыванию и полной потере на некоторое время несущей способности, которая после перекладки и уплотнения грунтов восстанавливается не в полной мере.

д) Влияние глубины заложения на устройство жёстких фундаментов требуемых размеров определяется в разделе 6. Глубина заложения при этом может быть изменена в сторону увеличения.

е) Глубина заложения подошвы фундамента, принимаемая к расчету, должна определяться с учетом принятых уклонов планировочной поверхности, требований по времени выполнения насыпи.

При планировке срезкой глубина заложения фундамента принимается от поверхности планировки (DL). Для зданий с подвалом шириной более 20 м глубина заложения исчисляется от пола подвала, при этом глубина от низа пола подвала до подошвы фундамента должна быть не менее 0,5м.

При планировке подсыпкой расчетная глубина заложения принимается от поверхности планировки (DL), если она была выполнена заблаговременно (t 2лет). Если подсыпка выполняется в процессе или после строительства то она считается как дополнительная нагрузка на основание, а глубина заложения для расчета R принимается от уровня природной поверхности грунта (NL). Фундамент не должен устанавливаться на слой грунта подвергающегося сезонному промораживанию.

Планировка поверхности, как правило, осуществляется с уклоном для обеспечения стока поверхностных вод. При этом фундаменты здания, устроенные на одном уровне, будут иметь различную глубину заложения от планировочной поверхности, к расчету принимаются фундаменты имеющие меньшую глубину заложения.

Глубина заложения фундамента принимается на основании выше рассмотренных условий как наибольшая величина при отсчете от поверхности грунта.

Глубина заложения фундаментов

Глубина заложения фундаментов зависит от:

  1. Инженерно-геологических условий площадки строительства;
  2. Климатических и гидрогеологических особенностей района строительства (промерзание и оттаивание, высыхание и увлажнение);
  3. Особенностей возводимого и соседних сооружений;
  4. Способа производства работ по отрывке котлованов и возведению фундаментов.

Выбирая тип и глубину заложения фундамента, нужно придерживаться следующих общих правил:

  • подошвы фундаментов желательно закладывать на одной и той же глубине;
  • минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5 м от спланированной поверхности территории. Исключение составляют скальные породы, при наличии которых обычно снимается верхний, сильно выветренный слой;
  • глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 0,1–0,2 м от его верха;
  • при возможности следует закладывать фундамент выше уровня подземных вод. При этом не требуется водоотлива, гарантируется сохранение природной структуры грунтов основания, работы могут быть выполнены в кратчайший срок. В противном случае требуются шпунтовое крепление стен котлована, водоотлив, которые резко увеличивают стоимость земляных работ;
  • при слоистом напластовании грунтов все фундаменты рекомендуется возводить на одном слое грунта или на грунтах с близкой сжимаемостью. Если это невыполнимо, то конструкцию фундаментов выбирают из условия допустимости неравномерности осадок.

Инженерно-геологические факторы

Учет инженерно-геологических условий заключается в выборе несущего слоя грунта, который может служить естественным основанием для фундаментов. Этот выбор производится на основе оценки сжимаемости и прочности грунтов. Все многообразие напластований можно представить в виде трех основных схем (рис. 11).

Рис. 11. Схемы напластования грунтов

Схема I. Площадка сложена одним или несколькими слоями надежных грунтов, при этом строительные свойства каждого последующего слоя не хуже свойств предыдущего.
В этом случае глубина заложения фундамента принимается минимальнодопустимой при учете сезонного промерзания грунтов.

Схема II. Сверху один или несколько слоев слабых грунтов, ниже которых располагается толща надежных грунтов. По этой схеме решение о глубине заложения фундаментов зависит от толщины слоя слабых грунтов.

  • При небольшой его толще прорезать слабые слои и опирать фундаменты на надежные грунты (рис. 12, а).
  • Использовать слабый слой в качестве несущего с одновременным снижением чувствительности сооружения к возможному развитию неравномерных осадок (рис. 12, б, в) — уширить подушку фундамента или сделать плитный фундамент.
  • Применить свайные фундаменты (рис.12, г)
  • Улучшить основание — заменить грунт подушками уплотнения, закрепить слабый грунт (рис. 12, д, е).

Рис. 12. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме II

Схема III. Сверху залегают надежные грунты, а подстилающими являются один или несколько слоев слабого грунта.

Решения по выбору глубины заложения и конструкции фундамента.

  • Прорезать толщу надежных и ненадежных грунтов (рис. 13, а, б).
  • Использовать надежный грунт, как распределительную подушку при обязательной проверке расчетом слабого подстилающего слоя (рис. 13, в).
  • закрепление слабого грунта (рис.13, г,д).

Рис. 13. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме III

Климатические и гидрогеологические факторы

Основными климатическими и гидрогеологическими факторами, влияющими на глубину заложения фундаментов, являются промерзание и оттаивание грунтов. Известно, что при промерзании некоторых грунтов наблюдается их морозное пучение — увеличение объема, поэтому в таких грунтах нельзя закладывать фундаменты выше глубины промерзания.

Глубина заложения фундаментов отапливаемых зданий и сооружений по условиям недопущения возникновения сил морозного пучения грунтов под подошвой фундаментов должна назначаться:

  • для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 9;
  • для внутренних фундаментов — независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector