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

Глубина заложения фундаментов

Глубина заложения фундамента

На данной странице приведена информация о глубине заложения железобетонных фундаментов и методике ее определения. Мы рассмотрим требования СНиП, которыми нормируется данный процесс, и типовую глубину размещения оснований заглубленного типа и МЗФ.

Что нужно учесть при вычислении глубины заложения

Проектирование любого железобетонного фундамента начинается с расчета требуемой глубины закладки основания. Глубина заложения — это расстояние между нижним контуром опорной пяты фундамента и уровнем грунта на участке под застройку.

Исходя из глубины заложения все ЖБ основания классифицируются на три группы:

  • Незаглубленные — опорная подошва размещена на поверхности грунта (применимы лишь в условиях высокоплотных, каменистых пород);
  • Мелкозаглубленные (МЗФ) — опущенные в почву на 30-80 см (используются в несклонной к пучении почве);
  • Глубокого заложения — опущенные в почву на 80-180 см. (единственный возможный вариант ленточного фундамента в проблемной почве).

Согласно положениям действующих СНиП на глубину заложения основания оказывают влияние следующие факторы:

  • Геологические характеристики участка под застройку;
  • Особенности конструкции и габариты обустраиваемого здания;
  • Глубина промерзания грунта.

Геологические характеристики объекта

Во многих случаях поверхностный слой грунта на строительной площадке представлен пластом слабой, низкоплотной почвы, не обладающей требуемой несущей способностью. Опорную подошву фундамента нельзя закладывать в таком грунте, поскольку здание не получит достаточной надежности и устойчивости.

Чтобы определить, на какой глубине размещен несущий пласт грунта на площадке проводятся геодезические изыскания, в процессе которых бурятся скважины и берется забор керна для лабораторного анализа. Как несущий пласт грунта рассматривается слой почвы, фактическое сопротивление которого равно либо больше 150 кПа.

Требования к глубине закладки фундамента по геологическим условиям следующие:

  • Опорная пята фундамента должна углубляться в несущий пласт грунта на 20 и больше см;
  • В поверхностные напластования высокоплотных пород (глинистых, песчаных, супесях) МЗФ нужно углублять минимум на 30 см.

Дополнительным фактором, оказывающим влияние на фундамента закладки основания, является уровень грунтовых вод. Оптимальным для строительства вариантом считается низкий УГВ, при котором основание в процессе эксплуатации не контактирует с грунтовой влагой.

Если же такое размещение неприменимо (УГВ высокий, а фундамент нужно закладывать на глубину 1.5-2 м), при строительстве проводится водопонижение либо вокруг фундамента создаются дренажные каналы.

Особенности конструкции здания

Глубина промерзания почвы

Одним из основополагающих факторов, влияющих на глубину закладки основания, является уровень промерзания земли в зимний период, от которого зависит пучинистость грунта.

К почве, имеющий высокую склонность к пучению, причисляют следующие виды грунта:

  • Насыщенные грунтовыми водами пески;
  • Песчаный грунт с большим количеством пылистых частиц;
  • Пластичный глиняный грунт;
  • Суглинок.

В грунтах, имеющих среднюю и высокую склонность к пучению, фундамент всегда должен закладываться ниже глубины промерзания — при таком расположении на фундамент не действуют нагрузки от вертикального пучения.

Как и чем определить глубину заложения

Базовый фактор, согласно которому ведется расчет глубины закладки фундамента — уровень промерзания земли. Высчитать его можно по нормативным формулам, представленных в рекомендациях Строительных Норм и Правил. В качестве примера приводим данный расчет для типичных грунтовых условий г. Москва.

Первоначально нужно высчитать расчетную величину уровня промерзания грунта следуя формуле: , где:

K0 — индивидуальный для каждого вида грунта коэффициент:

  • 0.24 — для глин, суглинков;
  • 0.28 — для песков и супесей;
  • 0.3 — для крупных песчаных пород;
  • 0.35 — для твердой скальной почвы.
Читать еще:  Длина винтовой сваи для фундамента

— корень квадратный, полученный из суммы минусовых температур, наблюдаемых в течении года в конкретном регионе. Данная величина приводится к нормативном документа СНиП 21.01.99 «Климатология строительства» (подпункт № 5.1).

Приводим среднегодовые температуры для Московской области:

Исходя из таблицы (используются только выделенные красным числа) корень минусовых температур будет — 4.79 градусов.

Получив требуемые исходные данные можно воспользоваться основной формулой (берем коэффициент для преобладающей в Подмосковье глинистой почвы): Kfn = K0 = 0.23 х 4.79 = 110 см

Зная расчетный уровень промерзания грунта по региону можно высчитать глубину промерзания под определенным зданием. Расчет ведется с применением формулы: Df = Кh x Kfn, где:

  • Kfn — расчетный уровень промерзания;
  • Kh — коэфф. промерзания.

Величина коэффициента промерзания отапливаемых построек приведена в таблице:

Исходя из коэффициента и общей глубины промерзания земли можно высчитать уровень промерзания под определенным сооружением и установить требуемую глубину закладки фундамента.

Глубина заложения — СНИП

Вышеуказанные расчетные формулы и особенности проведения вычислений, направленных на определение глубины размещения фундамента, приведены в документе СНиП № 2.02.01-83 «Основания домов и сооружений» (09.11.1985 года)

Глубина заложения ленточного фундамента

Все ленточные фундаменты классифицируются согласно глубине размещения на два типа:

  • Мелкозаглубленные;
  • Глубокого заложения.

Основания глубокого заложения применяются в грунте, склонном к морозному пучению. При такой конфигурации опорная подошва ленты защищается от вертикальных нагрузок пучения, которые имеют наибольшие деструктивные воздействия. Также заглубленные ленты применяются на участках со слабыми поверхностными грунтами.

На данном фундаменте можно строить дома высотой 1-3 этажа из следующих материалов:

  • Кирпич;
  • Пенобетон;
  • Дерево (брус, сруб).

Закладывать ленты на глубину более 2-ух метров финансово не выгодно, в таких условиях имеет смысл заменить ленточное основание на более дешевый и надежный фундамент из ЖБ свай.

Глубина заложения мелкозаглубленного фундамента

Мелкозаглубленные ленты обустраиваются в не подвергающихся пучению грунтах, при монтаже такого фундамента уровень промерзания почвы не учитывают. Основания данной конфигурации пригодны для обустройства легких 1-2 этажных зданий.

Ввиду высокого расположения опорной подошвы ленты (30-80 см), основания мелкого заложения неприменимы в условиях слабого поверхностного пласта грунта. Они не используются в следующих видах грунта:

  • Торфяники, илистая почва;
  • Искусственно сформированные насыпи;
  • Грунт, подвергающихся горизонтальным сдвигам;
  • Заболоченная почва.

При строительстве в условиях глинистых грунтов, преобладающих в центральной части РФ, рекомендуемый уровень заглубления МЗФ составляет 70-80 см.

Полезные материалы

Осадка свайного фундамента

На данной странице представлена информация об осадке свайного фундамента . Вы узнаете, что это за процесс и какие факторы на него влияют.

Свайный фундамент своими руками — пошаговая инструкция

В данной статье приведена детальная инструкция по собственноручному монтажу фундамента из буронабивных свай .

Фундамент под ключ

СК «Установка Свай» предоставляет услуги по созданию фундаментов на сваях под ключ — мы готовы взять на себя реализацию всех этапов свайных работ.

SGround.ru

Сайт о фундаментах, их основаниях и морозном пучении грунтов

Выбор глубины заложения фундаментов

  • Home
  • Все о фундаментах
  • Выбор глубины заложения фундаментов

Основные принципы выбора глубины заложения фундамента

Оглавление

1. Введение

Тема статьи очень важная – выбор глубины заложения фундамента не менее важен чем его способность без разрушения воспринимать нагрузки от надземной части сооружения без разрушения, осадок и деформаций.

Почему так? В первую очередь потому, что слишком маленькая глубина заложения фундамента ведет к воздействию на него труднопреодолимых лобовых сил морозного пучения грунтов. А слишком большая глубина до подошвы фундамента – это неоправданные большие финансовые затраты. Поэтому важно определить минимально необходимую и достаточную для обеспечения надежности и долговечности здания (или сооружения) глубину заложения фундамента.

Читать еще:  Готовый раствор для фундамента

2. Критерии выбора глубины заложения фундамента

Существуют несколько параметров которые влияют на глубину заложения фундамента. Приведу список параметров в порядке уменьшения значимости:

  1. Тип грунта в пределах сезонно-промерзающего слоя;
  2. Глубина промерзания грунта (расчетная);
  3. Уровень грунтовых вод (максимальный прогнозный);
  4. Прочность грунтов основания (как правило повышается с глубиной) и нагрузка на фундамент;
  5. Стоимость возведения фундамента.

В статье далее речь пойдет преимущественно о столбчатых, ленточных, плитных и других видах несвайных фундаментов. Т.к. глубина погружения сваи обычно составляет не менее 4,0 м., то в подавляющем большинстве случаев нижний конец сваи находится ниже глубины промерзания грунта. Для свай глубина погружения назначается из расчета по прочности и деформациям и рассматривается в отдельной статье.

Отдельной строкой следует выделить незаглубленные и малозаглубленные фундаменты. Чуть подробнее о них в конце этой статьи, а совсем подробно в этой статье.

Подробнее остановимся на каждом из параметров в списке:

  1. Тип грунта в пределах сезоннопромерзающего слоя;

Для определения глубины заложения фундамента важен тип грунта, т.к. это определяет пучинистый грунт или нет. Степень пучинистости зависит и от других факторов, например от влажности (см. статью физика процесса пучения), но влажность меняется – сегодня грунт сухой, а завтра началась аномально-дождливая погода и он стал водонасыщенным. А вот некоторые типы грунтов, такие как пески средние и крупные, крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, щебенистые и галечниковые грунты непучинисты всегда, при любых условиях. Для таких гарантированно непучинистых грунтов глубину заложения фундамента можно выбирать без учета глубины промерзания грунта – только из конструктивных соображений.

  1. Зависимость глубины заложения фундамента от глубины промерзания грунта

Если же грунты в зоне промерзания не относятся к гарантированно непучинистым, то в первую очередь следует выбрать глубину до подошвы фундамента так, чтобы она была больше максимальной расчетной глубины промерзания грунта. Если это условие не выполнить, то на фундамент будут воздействовать лобовые силы морозного пучения, а это будет означать почти гарантированный перекос фундаментов (в той или иной степени) в зимний период со всеми вытекающими последствиями.

Глубина промерзания при этом определяется с учетом тепловыделений от отапливаемого здания – чем выше температура в помещении зимой, тем меньше расчетная глубина промерзания. Если же здание/сооружение не отапливаемое тогда расчётная глубина промерзания больше нормативной в 1,1 раза за счет того, что холодные фундаменты лучше проводит тепло, а это ускоряет отток тепла из грунта и его промерзание.

  1. Зависимость глубины заложения фундамента от уровня грунтовых вод

Грунтовые воды сами по себе не являются такой уж проблемой для железобетонной конструкции – если опустить ее в чистую воду, то бетон и арматура будет чувствовать себя даже лучше чем на открытом воздухе.

Опасность грунтовых вод заключается в том, что они делают большинство грунтов сильнопучинистыми. При чем не только ниже уровня грунтовых вод (УГВ) грунты приобретают такие свойства, но и в некоторой толще над УГВ – в пределах капиллярной (морозоопасной) каймы толщиной до 3-3,5 м (подробно см. статью). Помимо этого, бетон, впитывая в себя воду, зимой в последующем быстро разрушается из-за того, что вода внутри пор бетона увеличивается в объеме при замерзании и разрывает бетон изнутри.

Читать еще:  Глубина мелкозаглубленного ленточного фундамента

Кроме того, грунтовые воды зачастую содержат в себе загрязняющие вещества, которые агрессивно воздействуют на бетон, сталь и арматуру ж/б конструкций – обладают агрессивными свойствами.

  1. Зависимость глубины заложения фундамента от прочности грунтов основания и нагрузки на фундамент

При внимательном изучении формулы по которой определяется расчетное сопротивление грунта видно, что этот показатель значительно увеличивается с увеличением глубины заложения фундамента. Так происходит из-за того, что если слои грунта под подошвой фундамента находятся глубже, то они сильнее обжаты выше расположенными слоями и, следовательно, они более плотные и их сложнее вывести из состояния устойчивости (потеря устойчивости грунта связана с выпором части грунтового массива из-под подошвы фундамента вбок и вверх, см. схему).

Схема потери устойчивости грунта от вертикальной нагрузки

Поэтому при больших нагрузках на фундамент можно либо увеличить площадь подошвы, либо увеличить глубину его заложения. Решение в каждом случае принимается индивидуально с учетом экономики и характеристик слоев грунта и характера их напластования.

  1. Зависимость глубины заложения фундамента от экономики и финансов собственника

Здесь все понятно – чем глубже зарывать фундамент, тем больше потребуется материалов и земляных работа, тем выше будет стоимость строительства. Поэтому всегда важно не делать огромный запас, а определять минимально необходимое заглубление.

3. Требования норм проектирования к глубине заложения фундаментов

Обратимся к главному действующему нормативу в области проектирования фундаментов – СП 22.13330.2016 раздел 5.5 «Глубина заложения фундаментов» п.5.5.1 гласит:

«Глубину заложения фундаментов следует принимать с учетом:

  • назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения, нагрузок и воздействий на его фундаменты;
  • глубины заложения фундаментов примыкающих сооружений, а также глубины прокладки инженерных коммуникаций;
  • существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;
  • инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований, наличия слоев, склонных к скольжению, карманов выветривания, карстовых полостей и пр.);
  • гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружения;
  • возможного размыва грунта у опор сооружений, возводимых в руслах рек (мостов, переходов трубопроводов и т.п.);
  • глубины сезонного промерзания грунтов.

Выбор оптимальной глубины заложения фундаментов в зависимости от указанных условий необходимо выполнять на основе технико-экономического сравнения различных вариантов.»

То есть почти то же самое, о чем говорилось выше только другими словами. Далее в п. 5.5.2-5.5.4 СП идет методика определения расчетной и нормативной глубины промерзания – это вопрос рассмотрен в другой статье.

Далее п 5.5.5 однозначно определяет правила выбора глубины заложения фундамента:

Глубину заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания следует назначать:

  • для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 5.3;
  • для внутренних фундаментов — независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.

Глубину заложения наружных фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если:

  • специальными исследованиями на данной площадке установлено, что грунты не имеют пучинистых свойств;
  • специальными исследованиями и расчетами установлено, что деформации грунтов основания при их промерзании и оттаивании не нарушают эксплуатационную надежность сооружения и не превышают предельно допустимых деформаций (см. 5.6);
  • предусмотрены специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов выполнена замена грунта непучинистым материалом на глубину промерзания.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector