Розрахунок глибини закладення фундаменту – що це таке, від чого залежить фактори, що впливають на неї, розрахунок, особливості для різних фундаментів
Термін служби будь-якої споруди – будь то будинок, гараж, лазня – багато в чому залежить від міцності основи. На нього у свою чергу впливає особливості його конструкції, зокрема величина заглиблення у ґрунті та відповідність її зовнішнім умовам. Розберемо, як грамотно виконати розрахунок глибини закладення фундаменту, що являє собою даний параметр, на що впливає і від яких факторів залежить, які існують способи його визначення та розрахунку, а також у чому полягають особливості різних видів фундаменту.
Глибина закладення фундаменту – що це таке та на що впливає
При зведенні будь-якої споруди важливо правильно підібрати відстань від поверхні до нижньої точки зіткнення основи з ґрунтом. У професійній будівельній термінології цей параметр називається глибина закладання фундаменту. Її величина може бути постійної, оскільки залежить від багатьох чинників і завжди індивідуальна у кожному даному випадку.
При розрахунку даної характеристики, перш за все, враховується специфіка об'єкта, що будується - його архітектура і конструкція, аналізується структура грунту, тип рельєфу ділянки і кліматичні умови. Від того, наскільки правильно вона буде розрахована, залежатиме якість спорудження самої споруди за такими критеріями:
- Безаварійний термін служби будівлі
- Ступінь проникнення вологи у приміщення, вологість повітря у ньому.
- Цілісність структури стін та перекриттів.
- Стійкість споруди.
- Мікроклімат приміщень.
Зверніть увагу! Тільки на перший погляд може здатися, що рівень заглиблення основи – величина другорядної ваги і її можна визначати приблизно. Насправді серйозні наслідки для будинку на неправильній основі будуть відчутними, вже після першої зміни сезону – коливання рівня грунтових вод.
Чинники, що визначають глибину закладення основи
При зведенні бетонних та залізобетонних основ враховується 3 основні фактори:
- Геологічні умови
- Глибина промерзання ґрунту.
- Особливості конструкції, що зводиться.
Розберемо кожен аспект детальніше.
Геологічні умови
Рівень промерзання ґрунту – це, мабуть, найважливіше від чого залежить глибина закладення фундаменту. Однак насамперед на будівельній ділянці визначаються дві не менш важливі характеристики ґрунту:
- Позначка розташування несучого шару ґрунту.
- Рівень залягання ґрунтових вод.
Як несучий прошарок визнається грунт, стійкість якого дорівнює або перевищує 150 кПа. При цьому, згідно з будівельними правилами, фундамент повинен занурюватися в нього хоча б на 20 см. Загальна висота конструкції повинна бути не менше 0,5 м.
Грунтові води на ділянці можуть підніматися досить високо - набагато вище за глибину промерзання. При цьому будівельні норми зобов'язують робити закладку фундаменту нижче цього значення. Таким чином, виходить, що основа будинку опиниться у воді.
Щоб унеможливити негативні наслідки перезволоження, бетонна конструкція гідроізолюється, по периметру із зовнішньої частини облаштовується дренажна система. Так як якщо підошва основи, заглибленого нижче рівня промерзання, захищена від виштовхування при сезонному витріщенні ґрунту, то бічні поверхні все одно можуть піддаватися руйнівному впливу цих сил.
Глибина промерзання ґрунту
Глибина закладення фундаменту залежить від рівня промерзання ґрунту. Пояснюється це насамперед тим, що поверхневі шари ґрунту, в яких зводиться основа будинку, найчастіше насичені вологою, при настанні холодів розширюються в обсязі. Причому величина збільшення може досягати 10%. В результаті поверхневий шар ґрунту починає розширюватись і при цьому далеко не рівномірно.
Якщо фундамент при цьому перебуватиме в такому шарі, на нього почне впливати навантаження, що виштовхує. У більшості випадків це призводить до утворення тріщин, розривів та деформації як самої основи, так і стін будинку. Єдиний спосіб уникнути цього – закласти фундамент нижче за рівень промерзання.
Довідка! Глибина промерзання ґрунту, від якої залежить рівень закладання фундаменту, багато в чому залежить від кліматичних особливостей регіону та властивостей самого ґрунту. Чим морозніший клімат і вологонасичений ґрунт, тим сильніший цей фактор і тим нижче має здійснюватися заглиблення підошви основи.
Особливості конструкції, що зводиться
Мінімальна глибина закладення фундаменту знаходиться в прямій залежності від наступних особливостей конструкції споруди, що зводиться:
- Підвалу або цоколя.
- Водо- або газопроводу, електрокабелів та інших підземних комунікацій.
- Окрема основа під котел, бойлер та інше обладнання.
- Тип і сила навантажень, що надаються на фундамент - маса стін, вітер, снігові поклади і т.д.
Зверніть увагу! Якщо грунт не має властивостей пучення або проявляє незначну активність і рівень грунтових вод знаходиться досить глибоко, допускається зводити фундамент вище рівня промерзання. Наприклад, якщо грунт промерзає на 2 м, але не досягає водоносного шару, то підошва основи може розташовуватися вдвічі вище від цієї позначки – тобто на 1 м глибиною.
Способи визначення та розрахунку
Відповідно до нормативів СНиП, для правильного визначення глибини закладення фундаменту для розрахунку повинні враховуватися такі параметри:
- Тип ґрунту.
- Усереднена мінусова температура.
- Технічні особливості будівлі.
- Рівень залягання підземної води.
Насамперед розраховується нормативний показник глибини промерзання за такою формулою:
Дfn = д0√Mt
д 0 - це поправочний коефіцієнт, що залежить від типу ґрунту,
√M t – це квадратний корінь зі складання всіх мінусових щомісячних температур за рік.
Як приклад розглянемо:
Дfn = 0,28х√(10,3 + 15,4 + 13,2 + 7,6 + 9,4 + 5,6) = 2,19 м.
0,28 - супісок і дрібний пісок,
(10,3 + 15,4 + 13,2 + 7,6 + 9,4 + 5,6) – сума абсолютного значення всіх середньомісячних негативних температур на рік у певному регіоні.
Далі необхідно визначити розрахункове значення показника глибини закладення фундаменту відповідно до типу самої будови за такою формулою:
Дf = Kh х Дfn
Величина Д fn вже розрахована і дорівнює - 2,19 м ,
K h – поправочний коефіцієнт, що залежить від типу приміщення та температури у ньому.
Наприклад, якщо будинок опалюється, має у конструкції утеплений цоколь, але без підвального приміщення, то K h дорівнюватиме – 0,7 . Виходячи з цього виходить:
Д f = 0,7 х 2,19 = 1,53 м2 .
Рекомендація! Насправді рівень розташування підошви фундаменту залежить від відмітки промерзання грунту, але й глибини грунтових вод і фізичних властивостей грунту. Однак точно визначити це можна лише шляхом проведення геологічних вишукувальних робіт. Тому коли немає можливості проведення подібних заходів, його значення беруть рівним не менше розрахункової величини – тобто Д f .
Специфіка різних видів фундаменту
У приватному будівництві будинків, гаражів, лазень та інших споруд застосовується кілька основних типів фундаменту, для кожного з яких існують такі особливості вибору глибини закладення:
- Стрічковий .
Найбільш поширений та економічно вигідний тип підстави. Застосовується переважно на слабко і зовсім не пучинистих типах ґрунту. При цьому не рекомендується для зведення на неоднорідних та глинистих ґрунтах, а також з підвищеним насиченням вологи.
Існують такі різновиди стрічкового фундаменту:
- Дрібно заглиблений. Занурюється на 50 см.
- Середньо заглиблений. Позначка занурення – 70-100 див.
- Досить заглиблений. Рівень розташування підошви – 120-150 см.
У районах холодного клімату значення параметра може сягати 2 метрів.
- Стовпчастий .
В умовах, коли необхідно звести легку одноповерхову будову на відносно стабільному ґрунті, застосовується стовпчастий фундамент. За структурою він є вертикальними колонами, розташованими по периметру будівлі і в місцях капітальних стін.
Корисне відео
Стовпчасту основу не рекомендується виготовляти на ґрунтах з нестабільними характеристиками, у глині, а також для важких споруд. При цьому підошва такої конструкції повинна розташовуватися на рівні не менше 20-40 см нижче за відмиття промерзання грунту.
- Плитний .
Монолітна залізобетонна плита характеризується максимальною стабільністю та міцністю. При незначній глибині закладення цей фундамент має ширину, що відповідає габаритам самої будівлі - будинки, лазні або гаража.
Як правило, основа у вигляді монолітної плити заглиблюється не більше ніж на 0,2-0,5 м, при загальній товщині, що не перевищує одного метра. Фундамент даної модифікації стає єдиною конструкцією із спорудою, завдяки чому захищає його від сил пучення ґрунту. Однак зведення такої підстави досить трудомістке та фінансово витратне.
Порада! Якщо відмітка промерзання ґрунту перевищує 2,5 метри, доцільно використовувати фундамент у вигляді паль або монолітної плити, а не стрічкової модифікації.
Корисне відео
Висновок
Нижня позначка закладення основи будови щодо поверхні – найважливіша будівельна величина. Її правильний розрахунок дозволяє підвищити термін служби споруди, забезпечити міцність стін та перекриттів, покращити мікроклімат приміщення, знизити рівень насичення вологою конструкцій та задати загальну стійкість будівлі.
На величину глибини закладення насамперед впливають такі факторы:
- Геологічні умови ділянки.
- Позначка промерзання ґрунту.
- Специфіка конструкції споруди, що зводиться.
Для розрахунку глибини закладення фундаменту під будинок, лазню, гараж чи іншу споруду застосовуються спеціальні формули, що враховують тип ґрунту, середню температуру, особливості будівлі та рівень підземних вод. Найбільш поширені у приватному будівництві стрічковий, стовпчастий та плитний фундамент. Кожен із них має свої особливості зведення та сферу застосування.
