Какой глубины должен быть фундамент для дома. Глубина заложения фундамента Фундамент выше граница промерзания грунта что делать

Морозное пучение грунтов представляет серьезную опасность всем строениям, опирающимся на грунт. Особенно страдают от вспучиваниия малоэтажные дома, легкие конструкции, дороги. Пучение возникает вследствие замерзания воды. Расширяясь, грунт выдавливает из себя конструкции, деформирует их, уровень почвы при этом поднимается.

Какие силы действуют на строения

На строения заглубленные в почву воздействуют несколько разнонаправленных усилий:

• нормальные — направленые снизу вверх на подошву конструкции,
• перпендикулярные – действуют в горизонтальной плоскости,
• касательные – силы трения при поднятии или опускании грунтов.

Величина усилий воздействия зависит от степени увлажненности грунтов, их состава, может весьма различаться, по длине даже одного фундамента. Это только увеличивает опасность, так как происходит неравномерное выдавливание или изгибание конструкции, что приводит к ее разлому.

Какие грунты пучат

На территории России до 80% площадей составляют пучащие грунты. Поэтому проблема борьбы с морозным пучением актуальна для ранее построенных зданий без надлежащего утепления земли прилегающей к фундаменту.

К пучению склонны все грунты содержащие в себе глину – глины, сугленки, супеси, пески с пылевато-глинистыми частицами. Именно глина содержит в себе связную воду. К непучащим относятся только крупные и средние пески.

Характерные повреждения – трещины в фундаментах и стенах, перекос дверных и оконных проемов, вспучивание дорожек с невозможностью открыть дверь, перекос легких конструкций возле дома. В худшем случае – разрушение стен.

Утепление грунта – основной метод борьбы с пучением

Основной метод борьбы с морозным пучением почвы заключается в утеплении грунта. Листы теплоизолятора создают повышенное сопротивление тепловому потоку, в результате холод, идущий с поверхности не сможет заморозить слои под утеплителем, так как туда будет постоянно поступать тепло с земли, из здания через фундамент.

Ранее применяемые мероприятия по засыпке конструкций песчаной подушкой толщиной до 0,5 метра, с ограждением ее холстом против заиливания, с отводом воды дренажами, можно считать полезными и в дополнение к современному утеплению грунта.

Оптимальным утеплительным материалом, способным находиться в грунте в незащищенном состоянии является экструдированный пенополистирол. Он достаточно крепкий и не впитывает воду. Применяются марки с плотностью 35 кг/м куб. Для утепления под дорогами, по которым движется автомобиль, – 50 кг/м куб.

Размеры утеплителя

Какая толщина утеплителя необходима для эффективного утепления грунта? Согласно рекомендациям специалистов, проводивших тепловые расчеты и основываясь на опыте эксплуатации утепленных отмосток возле домов, минимальная толщина утеплителя экструдированный пенополистирол равна 50 мм. Но вокруг углов здания (на протяжении 2 м от угла), где суммируется холод, нужно двойная толщина.

Рекомендуется, чтобы ширина утепления положенному по уровню поверхности почвы была не меньше чем глубина промерзания. Это обеспечит достаточную ширину полосы с положительной температурой. Но типовыми конструкциями мелкозаглубленных утепленных фундаментов предусматривается закладка горизонтальной теплоизоляции на уровне подошвы фундамента — 0,4 — 0,5 метра заглубления, при этом ширина полосы утепления значительно уже и определяется расчетом. Широкий же котлован поверху засыпается обратно не пучащим мелким материалом.

Конструкция теплоизоляции

Листы утеплителя экструдированый пенополистирол должны соединяться между собой в паз, их необходимо укладывать вплотную к утеплению фундамента.

Полоса укладывается с наклоном в 2 – 3% от фундамента, что бы обеспечивался сток воды от дома. Часто по краю утепления в грунте укладывается и дренаж, который отводит воду от фундамента.

Делается траншея глубиной 0,5 – 0,6 метра. Дно траншеи засыпается песком 10 – 20 см толщиной, которым формируется и уклон в сторону от дома.

На песок укладываются листы экструдированного пенополистирола, накрываются гидроизолятором. Утеплитель засыпается песчаной подушкой толщиной минимум 20см. Поверху на подушку укладываются штучный материал для дорожек, которым оформляется отмостка вокруг дома. Бетонировать отмостку не рекомендуется, ввиду ненадежности такой отделки.

Утепление грунта под легкими пристройками и дорогами

Очень часто необходимо утеплять грунт под всякого рода пристройками к дому – верандой, террасой, лестницей с крыльцом, подъездной дорожкой к гаражу и т.п. Эти все строения нуждаются в защите от морозного пучения. Утепление грунта производится по аналогии, как и возле фундамента. Но в данном случае строения не отапливаются, замораживаются зимой, поэтому грунт нужно утеплять под всей их площадью.

Делается котлован на глубину до 0,6 метров от подошвы конструкции и шириной большей на глубину промерзания в каждую сторону (расчетное уширение).

На дно котлована укладывается песчаная подсыпка, которой и формируется сток воды в нужную сторону (обычно от центра конструкции). Листы утеплителя укладываются на подсыпку, накрываются гидроизоляционным материалом, сверху делается песчано-гравийная подсыпка толщиной от 300 мм, которой формируется подушка для перераспределения точечных давлений. Иногда с этой целью закладываются готовые ж/б блоки, или делается заливка легкого фундамента.

Термоизоляция трубопроводов

Обычно трубопроводы утепляют скорлупой из пенополистирола экструдированного. Но этот метод плох тем, что если в трубопровод перестанет поступать теплая вода (энергия), то он все равно замерзнет в замороженном грунте, какой бы толщины скорлупа не была.

Трубопровод заложенный не глубоко (ниже половины глубины промерзания) можно обогреть энергией земли, если утеплить целый участок грунта по аналогии с приведенными выше примерами.
Полоса утеплителя закладывается на половине глубины от расположения трубопровода, а ширина листов должна быть расчетной. Но целесообразность таких действий по сравнению с глубоким расположением трубопровода должна определяться расчетом, впрочем, надежней всегда располагать трубопровод ниже глубины промерзания грунтов. Ширину траншеи можно немного уменьшить, если сделать из утеплителя полукороб – с боковыми гранями небольшой высоты.

Утепление грунтов в последнее время получило самое широкое распространение, и являются основным способом предотвращения воздействия морозного пучения на строения.

Фундамент представляет собой железобетонную конструкцию прямоугольной формы, которая отвечает за прочность и долговечность здания. Ленточный фундамент применяют для заложения строений из различных материалов, плотность которых больше 1000-1300 кг/м 3 .

Основным параметром при создании ленточного фундамента является то, на какую глубину необходимо копать будущее месторасположения конструкции (глубина прямопропорциональна стоимости возведения).

Закладка

Основные факторы, которые влияют на глубину ленточного фундамента:

• характеристика грунта (тип, глубина замерзания);
• грунтовые воды;
• массивность здания.

Мелкозаглубленный

Для заложения этого вида ленточного фундамента подойдут непучинистые или слабопучинистые виды грунтов (к примеру, песок). Небольшая глубина возможна благодаря свойствам почвы либо равномерному набуханию, что не повлияет на целостность строения.

Подходит для деревянных, кирпичных и пенобетонных построек. Главное условие заложения конструкции - отсутствие грунтовых вод на поверхности почвы. Если все соответствует требованиям, можно сэкономить время на вычислительных операциях и деньги. Все что нужно сделать, это удалить верхний слой грунта и копать до прочного слоя почвы. Глубина 0.5-0.7 метра.

Заглубленный

Если возведение тяжеловесного здания будет проводиться на пучинистой почве (суглина, глина, супесь и т.д.), наиболее подходящим вариантом станет заглубленный вид ленточного фундамента.

• Перед проектированием проводят вычислительные операции, которые позволяют выявить глубину промерзания почвы и уровень грунтовых вод.
• Глубину промерзания можно определить с помощью специальных книг и таблиц. Грунтовые воды необходимо измерять самостоятельно. На определенной почве пробуриваем скважину три метра глубиной, помещаем внутрь трубу. На протяжении года производим наблюдения, чтобы выявить на какой уровень поднимаются грунтовые воды.
• Если воды не достигают глубины промерзания (расстояние в два метра), тогда для заложения основы следует копать траншею глубиной 3/4 от показателя промерзания (от 0.7 метра).
• В случае если грунтовые воды поднимаются выше установленной отметки, тогда для заложения ленточного фундамента используют показатель промерзания почвы и добавляют еще 0.2-0.3 метра.
• Для отапливаемых зданий в проектировке ленточного фундамента не рассчитывают без показателя промерзания.

Совет! Заливать фундамент и заканчивать строительство объекта необходимо в тепловой сезон.

• Для неотапливаемых зданий показатель промерзания почвы нужно увеличивать на десять процентов от первоначального. В отапливаемых сооружениях значение уменьшают на 25%. Если здание обустроено подвалом измерения производят от начала его пола.
• Сухие и песчаные грунты предполагают заложение ленточного фундамента выше отметки промерзания почвы (подошва должна размещаться на уровне 0.5-0.6 метров от земли).

К сведению! При высоком уровне подводных вод и при повышенной глубине заложения строительство ленточных основ не рекомендуется.

Считают, что основное здание и примыкающая пристройка имеют одинаковую основу. Но если строения разные по массивности и разница оказывающее давление на основание большая, когда копать траншею нужно разной глубины. Всю длину заложения оснащают уступами (высотой от 30 до 60 см), имеющие косы углы, которые соединяют все части конструкции.

Обзор почвы для укладки фундаментов

1. Глинистая . Обладает нехорошей способностью набухать, из-за чего может выталкивать ленточный фундамент во время замерзания. Это особенно опасно при высоких показателях грунтовых вод. Для заложения ленты применяют глубину ниже уровня вод.

Совет! Для суглинистых почв, которые содержать 10-30% глины, свайно-ленточный вариант основы.

1. Песчаная . Крупные и среднезернистые частицы хорошо пропускают воду, позволяя ей просачиваться. Однако песок с пылевидной или мелкозернистой структурой задерживает воды. В этом случае заложение можно осуществлять до уровня промерзания. Песчаный грунт всегда сопровождается глубокой усадкой, поэтому будет правильным установка высокого цоколя.

Совет! Если воды все равно затрагивает конструкции, для откачки жидкости рекомендуют установить водоотвод.

1. Хрящевая . Содержит гравий, крупные камни и хрящ. Расчеты, которые нужно производить: нагрузка на основу и уровень грунтовых вод.
2. Скальная . Надежный грунт: не набухает и не усаживается. Если почва не позволяет выкопать заглубление, основу можно построить на поверхности.

Глубина закладки и факторы, которые на нее влияют

Чем выше расположение подошвы конструкции, тем меньше будет растрат на бетонную смесь и заливку. Факторами, которые влияют на заглубление основы, являются рельеф территории, чувствительность конструкции и долговечность сооружения.

Верхний слой почвы чаще всего поддается изменениям: сильно сжимается или изменяет свойства под воздействием погодных условий. Такие участки предполагают удаление верхнего слоя грунта, и заглублять основу до устойчивой несущей почвы независимо от глубины ее нахождения.

Некоторые хозяева считают, что заложив ленточный фундамент ниже уровня промерзания, это поможет избавиться от проблем связанных с надежностью сооружения. Не стоит забывать, что этот метод не защитит от пучения почвы под воздействием мороза (особенно если это легкие постройки). Даже если промерзший слой не оказывает особого влияния на подошву, то стенки конструкции находятся под его воздействием. Для уменьшения влияния применяют следующие способы:

• боковую поверхность основания оснащают скользящим слоем, используя материал с невысоким коэффициентом трения;
• конструкцию заливают в форме трапеции, которая сужается кверху;
• почву возле основы оснащают экранами, которые сочетаются с установками для предотвращения переувлажнения (ливневые канализации);
• пазухи фундаментов засыпают непучинистой почвой.

Перед началом работ по созданию основы, важно определиться какая глубина будет подходящей, чтобы несущий слой смог обеспечить равномерную осадку сооружения.

Уменьшаем глубину фундамента

С целью снижения затрат на создание ленточного фундамента, проводят мероприятия которые направлены на уменьшение заложения основы.

1. Заменяют пучинистую почву на непучинистую. Для начала необходимо вырыть котлован ниже уровня промерзания почвы, который превышает проектные размеры основы. Далее засыпают все песком и утрамбовывают. Песок обладает хорошей несущей способностью и не позволяет влаге просачиваться.
2. Установка отмосток. Защита от промерзания и переувлажнения. Отмостка – это площадка выполнена из бетона с уклоном на 10 o . Размер отмосток зависит от типа почвы и от свеса кровли. Просадочные грунты предполагают использование площадки шириной в один метр.
3. Чтобы понизить уровень грунтовых вод, строительную площадку оснащают кюветами. Установка действует по принципу водоотвода. Если участок постоянно находится под влиянием вод его оснащают основательной дренажной системой.
4. Для защиты почвы от промерзания под отмостку основы укладывают пенополистирольные плиты.
5. Основа небольшого деревянного дома может заглубляться на промерзающий уровень небольшой глубины. Фундамент должен быть хорошо армирован и не доставать до подземных вод.

Основание обязательно нужно подсыпать с помощью песка или гравия. От того какую подсыпку используете, зависит выравнивание неравномерной почвы и распределение нагрузки, что предотвращает перекос здания.

Теплоизоляция основы

Для защиты от промерзания почвы мелкозаглубленные конструкции теплоизолируют. Изоляция не позволяет холоду проникать через бетонные слой к зонам, которые находятся ниже фундаментной подошвы.

Для теплоизоляции применяют экструдированный пенополистирол, который не разлагается под воздействием влаги. Чем больше толщина, тем лучше теплоизоляция. 2.5 см пенополистирола имеет сопротивляемость как 1.2 метра почвы. Но необходимо закладывать качественную горизонтальную и вертикальную изоляции. Это предотвратит замерзание и набухание грунта под фундаментом.

Главное, чтобы перед укладкой основания были проведены все необходимые расчеты, только так можно построить устойчивое и надежное сооружение.

Одним из главных условий определения глубины заложения фундаментов на пучинистом грунте является глубина его промерзания. В нашей стране сезонное промерзание грунта может достигать глубины 2,5 метра и более. В зданиях без подвалов стоимость фундаментов такой высоты неоправданно велика, поэтому у многих людей возникают вопросы: можно ли устанавливать фундамент выше глубины промерзания и можно ли уменьшить глубину промерзания грунта?

На эти вопросы есть ответы. Да, можно устанавливать фундаменты на промерзающем грунте. Это фундаменты в виде монолитных армированных плит или армированные ленточные фундаменты на глубоком подстилающем слое из непучинистого грунта. В данном разделе мы не будем их рассматривать, это отдельная большая тема. На глубину промерзания грунта тоже можно оказывать воздействие. Вот об этом и будет эта статья.

Воздействие на грунт температуры воздуха

Весь процесс будем рассматривать в шкале Цельсия приняв за точку отсчета 0°С.

Представим, что на грунте лежит стальной шарик с температурой равной температуре окружающего воздуха. Температуру, которую шарик будет распространять на грунт изобразим в виде векторов (рис. 16).

Рис.16. Температурное воздействие на грунт

Таким образом в течении зимы шарик будет распространять на грунт отрицательную температуру и замораживать грунт вокруг себя по полусфере в масштабе повторяющей контур шарика. Чем больше будет зимой холодных дней, тем дальше в грунт будет распространяться замороженная полусфера. Поскольку зима не вечна, то однажды полусфера достигнет своего максимума и больше увеличиваться не будет. Максимальная глубина, при которой грунт из пластичного превращается в твердый называется глубиной промерзания грунта.

Весной шарик нагревается и начинает расплавлять под собой замороженный грунт. То есть происходит тот же самый процесс, что и при замораживании, только вектор температуры меняет свой знак с минуса на плюс. Если теплых дней будет мало, то грунт не успеет растаять на всю глубину, на которую он промерз. Такой грунт называется вечномерзлым. Сейчас мы его рассматривать не будем. Далее нас интересует только тот грунт, который в летние дни полностью прогревается.

Мы рассмотрели процесс замерзания грунта от действия одного шарика, на самом деле на грунте лежат миллиарды таких условных шариков и воздействуют на него образуя под собой промороженное или оттаявшее поле. Если на это поле разместить, какое-либо строительное сооружение, то оно вызовет в нем аномалию (рис. 17). Возмущение промороженного поля грунта будет различным и зависеть от теплового режима, размещаемого на нем объекта. При размещении неотапливаемого здания грунт под зданием будет промерзать на меньшую глубину, так как температура в здании будет все-таки выше, чем в чистом поле. Если здание будет отапливаемым, то грунт под ним совсем не промерзнет или промерзнет незначительно поскольку будет подогреваться зданием. Поэтому тепловой режим здания учитывается нормативными документами (табл.10) и влияет на глубину заложения фундаментов.

рис. 17-1. Промерзание грунта от воздействия отрицательных температур
рис. 17-2. Промерзание грунта при расположении на нем неотапливаемого сооружения
рис. 17-3. Промерзание грунта при расположении на нем отапливаемого сооружения

Уменьшение отрицательного воздействия промёрзшего грунта

Строительные правила (СП 22.13330.2011) дают определение глубины промерзания «равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.»

В этом определении важна каждая фраза:

• «средняя из ежегодных», то есть глубина промерзания может быть больше указанной величины или меньше ее;
• «открытая, оголенная от снега площадка» говорит о том, что под снегом глубина промерзания грунта будет меньше (чем толще снег, тем меньше промерзание);
• «при подземных водах ниже глубины промерзания», то есть исследуется сухой грунт, если он будет влажным глубина промерзания увеличится.

В строительных правилах нет, но всем известно, что укатанный грунт вследствие уплотнения становится более теплопроводным и промерзает глубже.

Таким образом исходя только из определения Строительных Правил видим несколько путей уменьшения глубины промерзания. Площадка вокруг строительного сооружения должна быть под снегом, не уплотнена и не увлажнена. В идеале это должно быть перепаханное поле и тогда грунт на нем точно не промерзнет до нормативной глубины даже в самую суровую зиму. Но в реальности все выглядит несколько иначе. К дому походят подъездные дороги, снег с которых по возможности убирают, а осенняя дождевая вода с крыши отводится недалеко от дома.

Наибольшую опасность для фундамента представляют температурные векторы, расположенные в полосе вокруг здания шириной равной глубине промерзания грунта. Если их убрать или каким-то образом уменьшить, то фундамент можно установить выше глубины промерзания грунта (рис.18).

рис. 18. Принципиальная схема уменьшения глубины промерзания

Уменьшить негативные воздействия от замораживания грунта можно как минимум двумя способами:

1. изменением физико-механических свойств грунта;
2. теплоизолированием грунта.

Это наиболее простые способы, доступные самодеятельному застройщику.

Изменение физико-механических свойств грунта

Из предыдущих страниц данной темы сайта нам известно, что разные грунты имеют различные свойства. Одни из них при замораживании не изменяют своей структуры, другие увеличиваются в объеме и выталкивают фундамент ломая его в различных плоскостях. Назовем такие грунты восприимчивыми к морозу и невосприимчивыми.

Рис.20. Воспримчивые и невоспримчивые к морозу грунты

Грунты, невосприимчивые к морозу состоят из обломков скальных пород (крупнозернистые пески, гравийные и галечниковые грунты). Ими и нужно заменить пучинистые грунты по периметру здания, целиком или перемешиванием со старым грунтом, вынутым при разработке котлована под фундамент. Для уменьшения влияния атмосферной воды на свойства грунтов её отводят от фундамента. Делают это двумя способами. Поверхностную дождевую и талую воду отводят устройством отмосток вокруг здания с уклоны от 5 до 10%. Воду можно отвести по рельефу местности или в специальную дренажную канаву, засыпанную крупнозернистым грунтом с верхним слоем, оформленным в виде красивых дорожек. В районах строительства с высоким снегом и частыми дождями воду, просачивающуюся к фундаменту, отводят от фундамента посредством подземного дренажа. Перфорированные трубы укладывают вокруг здания в слой крупнозернистого дренирующего грунта, накрывают геотекстилем во избежание заиливания труб и засыпают дренирующим мелкообломочным грунтом. Далее трубами отводят воду от фундамента по уклону местности либо сбрасывают воду в закопанные на отдалении дренирующие колодцы из бочек, засыпанных камнями. Грунт вокруг фундамента не будет удерживать в себе воду, а значит и не будет пучится при морозе (рис. 19).

Рис.20. Схемы отвода воды от фундамента

Подсос грунтовой воды в тело фундаментов и стяжек подвала прерывают устройством обмазочных и оклеечных гидроизоляций, а также устройством подсыпок из мелкообломочных дренирующих грунтов. Такая подсыпка из-за относительно больших расстояний (по молекулярным меркам) между частицами не может удержать в себе воду и уж тем более не может подсосать ее верх и смочить подошву фундамента. Капиллярный подсос так же можно прекратить и расстиланием под фундаментом полиэтиленовой пленки (рис. 21).

Рис.21. Отсекание капилярного подсоса

Теплоизоляция грунта

Если замещение и осушение грунтов вокруг дома предусматривает большой объем земляных работ при котором мы влияем на теплопроводность грунта простой заменой одного типа грунта на другой, то теплоизоляция грунта предполагает оставить прежний грунт с уменьшением его теплопроводности. Делается это установкой теплоизоляции. Я уже не однократно говорил на других страницах сайта и повторю вновь, что распространённый термин «утеплитель» применяется неправильно. Правильное название материала - теплоизоляция. Это перегородка между двумя материалами прерывающая поток тепла. Теплоизоляция сохраняет тепло если укрываемый ей материал был теплый или сохраняет холод, если изначально материал был холодный.

рис. 22. Утепленная отмостка

Укладка полосы теплоизоляции по периметру здания шириной равной глубине промерзания ослабит поток отрицательных температур, проникающих в толщу грунта и он промерзнет на меньшую глубину. На такой грунт можно будет установить фундамент меньшей высоты (рис.22). Конструктивно теплоизоляция грунта совмещают с устройством отмостки и называют утепленной отмосткой. Для того, чтобы мороз не прошел к подошве фундамента через его тело, мостик холода прерывают теплоизоляцией цоколя фундамента (рис. 23).

рис. 23. Теплоизоляция цоколя

Если вы встретите чертежи, показывающие теплоизоляцию по внешней вертикальной стене фундамента, то это утепляется подвальное помещение, а не грунт. Такая теплоизоляция удерживает тепло в подвале, при этом грунт теплом дома не прогревается, и глубина его промерзания не изменяется. То есть теплоизоляция стен фундамента не имеет ничего общего с теплоизоляцией грунта. Это разные конструктивные решения решающие разные задачи.

Укладка полосы теплоизоляции вокруг дома может быть сделана по уровню подошвы фундамента и совмещена с теплоизоляцией подвала (рис. 24). В этом случае решаются одновременно две задачи: утепление подвала и тепловое изолирование грунта. Полоса теплоизоляции здесь будет уже чем на поверхности грунта и зависеть от глубины погружения фундамента.

Рис.24. Утепление подвала и грунта

Утепленную отмостку лучше применять для зданий без подвала, а заглубленную теплоизоляцию для зданий с подвалом.

От качества фундамента любой здания зависит долголетие построенного на нем дома, поэтому, прежде чем приступить к строительству постройки, необходимо досконально изучить все особенности почвы на выбранном участке. В первую очередь, следует выяснить заглубление грунтовых вод и промерзание грунта. Минимальная глубина фундамента, а также объем работ зависят от этажности дома, насколько глубоко промерзает почва на участке зимой, наличия цокольного этажа, материала для строительства наружных и внутренних стен.

Глубина промерзания грунта

Строительство дома, в основании которого лежит ленточная опорная конструкция, начинается с составления проекта, работу над которым ведут квалифицированные проектировщики. Выполнение всех проектных расчетов проводится с учетом показателей глубины промерзания грунта, а связано это с тем, что фундамент, заложенный выше указанной глубины, испытывает нагрузки, оказываемые вспучиванием. Он словно выталкивается из почвы.

Подобным нагрузкам не подвержен фундамент, заложенный ниже установленного уровня промерзания грунта. Тип почвы на выбранном участке и то, как глубоко она промерзает в зимний период, взаимосвязаны. Зная эти показатели можно определить степень вспучивания в месте строительства.

Одним из самых популярных является ленточный фундамент, дома на таком основании возводят и легкие щитовые, и кирпичные, и блочные. Он может быть:

• мелкозаглубленным;
• заглубленным.

Закладывают ленточную опорную конструкцию в зависимости от того, насколько велика массивность постройки. Для тяжелых зданий, строящихся на пучинистых землях, где грунтовые воды залегают далеко от поверхности земли, больше подходит заглубленная ленточная опорная конструкция. Такое основание необходимо для возведения наружных стен дома и заложение его проводится на 30 сантиметров ниже уровня, на котором грунт промерзает. Насколько заглублена ленточная опорная конструкция, рассчитывается в зависимости от того, отапливаемым будет строящееся помещение или нет, будет ли в нем заложен подвал.

Если в доме не будет отопления, то заложение основания осуществляется на глубине, которая определяется после увеличения среднестатистического уровня промерзания грунта на десять процентов. Что касается помещений, в которых обустраивается система отопления, то в них глубина заложения ленточного основания определяется после снижения значения названной величины на тридцать процентов.

Максимальная не должна превышать 1,5 метров, поэтому его не возводят в тех местах, где почва зимой промерзает на большой глубине и ее основной особенностью является сильная пучинистость.

От чего зависит глубина закладки фундамента

Заложение основания дома осуществляется с учетом не только основных характеристик почвы на участке, но и с учетом материала, используемого для возведения стен, планируемой долговечности постройки, цикличности ее использования. Конечно, как глубоко залегание грунтовых вод и промерзание земли чрезвычайно важно при заложении основания дома.

Ведь качественным ленточное основание может быть только в том случае, если его заложение проведено ниже указанного уровня. Промерзание можно рассчитать по формуле, зная его показатели для определенного грунта:

• глина и суглинки – 0,23;
• песчаные – 0,28;
• гравийные – 0,3;
• крупнообломочные – 0,34.

Эти цифры обозначают коэффициент, характеризующий каждый отдельный вид грунта, а расчет проводят по формуле:

где h – промерзание;

vM – среднемесячная температура воздуха;

k – коэффициента для грунта.

В соответствии с полученными в ходе расчетов данными составлены таблицы, в которых в зависимости от географического расположения и особенностей почвы указана и глубина промерзания. Эти таблицы разработаны СНиП и получили широкое распространение.

Кроме того в обязательном порядке учитывается заснеженность в регионе. Ведь почва под большим слоем снега промерзает меньше. Важна и сезонность использования дома. Если в нем проживают только в летнее время, а зимой дом пустует и не отапливается, то земля под ним промерзает значительно сильнее.

В зимний период на основание дома оказываются не только давление стен и сопротивление грунта, которые в совокупности составляют вертикальные нагрузки. В морозные дни и ночи на фундамент действуют еще и так называемые боковые нагрузки или пучинистость. Это воздействие на основание тем сильнее, чем больше промерзает почва. Такие нагрузки могут стать разрушительными, если при сооружении фундамента не были приняты во внимание все характеристики грунта.

При недостаточном заглублении основание дома выталкивается боковыми нагрузками, действующими на его подошву, а из-за того, что пучинистость неравномерна, возможен перекос здания, деформация и растрескивание стен.

Сооружение фундамента: глубина и особенности

Имея возможность выполнить необходимые расчеты и установить глубину промерзания почвы, можно определить и уровень заложения ленточного основания для дома, который будет построен в том или ином районе. По мнению ведущих специалистов, подошва фундамента дома должна быть расположена ниже уровня промерзания на 20-30 сантиметров. Это значит, что расстояние, на которое основание погружается в несущий слой, должно быть не меньше 20 сантиметров.

Посмотрите видео, подробно рассказывающее о том, как глубина заложения основания зависит от грунта.

Опорой для подошвы должен служить грунт с хорошей несущей способностью. Чтобы не тратить время и деньги на сооружение системы отведения грунтовых вод, необходимо удостовериться еще до начала строительства, что уровень их залегания ниже несущего слоя.

Точно определить глубину заложения фундамента дома можно, приняв во внимание не только вид грунта на участке и расчетное промерзание, но и данные из таблиц СНиП 2.02.01-83.

В тех случаях, когда расстояние от уровня залегания грунтовых вод до уровня промерзания меньше двух метров, минимальная глубина, на которую закладывается ленточный фундамент, не может быть меньше уровня промерзания. Точно определить какова минимальная глубина залегания грунтовых вод можно опытным путем, но для этого потребуется наблюдать за изменением их уровня в течение года. Проще посоветоваться с соседями или доверить определения всех нужных величин опытным инженерам строительной компании.

Возведение фундамента - наиболее важный и ответственный этап строительства дома. Надежность и долговечность здания определяются выбором типа фундамента и его параметров, а также качеством изготовления . Допущенные ошибки могут привести дом в аварийное состояние уже на этапе его строительства.

А что делать, если дом уже построен, а на строители сэкономили, надеясь на традиционное «авось». Большинство проблем с фундаментом возникают при строительстве на пу-чинистых грунтах. Пучение грунта - явление весьма коварное и мощное, бороться с которым после завершения строительства очень сложно. Почему оно происходит?

Если фундамент (лента или столбы) был заложен выше глубины промерзания, то мокрый под опорой, замерзая, расширяется и выдавливает конструкцию. Наиболее активно этот процесс происходит по весне на южной стороне дома, промерзающей ночью и прогреваемой днем. С каждым проходом границы «оттаивание - замерзание» через нижнюю опорную площадку фундамента последний поднимается все выше и выше. Усилия выдавливания превышают десятки тонн. При этом в каменных стенах появляются трещины. Деревянные же и щитовые дома получают заметные перекосы, стены трескаются, разрушаются, двери и створки окон не закрываются. Что же делать?

У владельцев каменных домов есть несколько вариантов улучшения работы фундамента. В местах со сложным рельефом можно понизить уровень грунтовых вод, организуя их отвод с помощью эффективной дренажной системы (рис. 1). Сухой грунт - не пучинистый и «теплый». Учитывая, что в пучинистых грунтах, имеющих пылеватую структуру, влага поднимается вверх, дренаж нужно располагать ниже глубины промерзания на 0,5 м. В литературе по строительству достаточно хорошо рассказано о технологии создания дренажной системы, но надо учитывать, что это -сложная и дорогостоящая работа.

Можно также пойти по пути искусственного уменьшения глубины промерзания. Для этого вокруг дома подсыпают слой грунта, доведя глубину заложения фундамента до глубины промерзания (рис. 2). Кстати, и зрительный образ дома несколько выиграет, он окажется на некотором возвышении.

Глубину промерзания можно поднять, заменив часть грунта на теплоизолирующий слой, выполненный, например, в виде смеси керамзита и крупнозернистого песка в соотношении по объему 1,5:1. Слой толщиной в 20-30 см и шириной около 2 м, заложенный на глубине 20-40 см поверх слоя крупнозернистого песка в 20-30 см толщиной, позволит утеплить грунт, уменьшить глубину его промерзания на 60-80 см. Теплоизолирующий слой может быть выполнен и из пенополистирольных плит толщиной 8 см, завернутых в полиэтиленовую пленку (рис. 3). Плиты, уложенные на глубине 20 см на слой крупнозернистого песка толщиной 20-30 см - весьма эффективное средство. Ширина укладки плит вокруг дома - около 2 м. Зазор между плитами - не более 5 см.

Глубину промерзания уменьшит и толстый слой снега вокруг дома. Если закрыть на зиму вентиляционные окна-продухи в цокольной части здания, то можно таким образом несколько снизить степень промерзания грунта. Все варианты можно и совмещать. Так, при утеплении грунта можно уменьшить глубину заложения дренажной системы. Утепление грунта можно совместить и с поднятием его уровня вокруг дома. Теперь о легких домах (деревянных, щитовых). Явления пучения отражаются на них в большей степени, поскольку такие дома сами по себе легче.

Иногда столбы поднимаются даже при заложении их ниже глубины промерзания, если дом оказался слишком легким, либо столбов установили слишком много, что одно и то же. Это происходит из-за сцепления боковой поверхности столбов с грунтом, если между ними не проложили слой гидроизоляции (пергамин, толь, полиэтилен, обмазка битумом и т.п.) или боковая поверхность столба - неровная, шероховатая. Тогда оказывается, что силы сцепления грунта со столбами больше, чем вес дома. Кстати, именно по этой причине при заложении обычного столбчатого фундамента его необходимо в этот же сезон загрузить домом.

Если такой фундамент «гуляет», то надо оценить реальный вес дома и несущую способность грунта. При большом запасе по несущей способности можно уменьшить количество столбов, исключив часть их из работы. Для этого достаточно выкопать лишние столбы или разрушить верхнюю их часть.

Иногда для деревянных и щитовых домов можно рекомендовать приемы, предложенные для каменных домов (так, утепление грунта вокруг дома уменьшает площади сцепления мерзлого грунта с опорами). Но лучше - заменить прежние опоры на столбы (рис. 4), выполненные по технологии ТИСЭ с использованием фундаментного бура ТИСЭ-Ф. Как это сделать?

Сначала надо определить, где располагать столбы. Если нижний венец дома - «мощный», то размещать новые столбы можно около прежних опор на расстоянии не более 1 м. Необходимо учитывать и то, что несущая способность каждого такого столба весьма высока - от 5 до 10 т, то есть устанавливать их можно реже. Новые опоры устанавливают по всему периметру дома и под внутренними его стенами. После этого дом приподнимают на несколько сантиметров, на новые опоры через гидроизоляцию устанавливают выравнивающие прокладки и затем дом опускают. Поднимать дом можно с использованием домкрата, рычагов. Старые опоры извлекают или разрушают их верхнюю часть.

Если же венец дома - слабый и полноценно нагрузку он может воспринимать только в месте существующих опор, то с двух сторон от нее на расстоянии около 1 м необходимо расположить надежные временные опоры (рис. 5), имеющие развитую верхнюю и нижнюю поверхности. Дом в этом месте надо приподнять на 1-2 см, освободив старую опору. Затем ее следует выкопать, а яму - засыпать грунтом, тщательно уплотнив его. Во избежание схода дома с временных опор их заменяют последовательно.

Для создания фундаментных столбов по технологии ТИСЭ сначала необходимо приготовить опалубки в виде труб. Конструкция их зависит от возможностей застройщика, его средств или фантазии. Главное - они должны иметь постоянное сечение - 500...700 см2 (квадратное, прямоугольное или круглое). Длину столбов следует брать из такого расчета, чтобы они были заглублены на 30 см ниже границы промерзания, а сверху - не доходили до венца дома на 3-5 см. В качестве опалубки можно использовать асбестоцементные трубы, короба, сваренные из стальных листов (рис. 6). В верхней части все они должны иметь опорную перекладину, расположенную на уровне грунта.

Перед началом бурения под домом наклонной скважины желательно сначала прорисовать в уменьшенном масштабе сечение здания. Следует обратить внимание на то, чтобы дно скважины, пробуренной ниже глубины промерзания, пришлось под середину стены и чтобы рукоятка бура не упиралась в стену. Для удобства работы можно сделать шаблон, отмечающий расстояние от стены до точки бурения и угол наклона скважины (рис. 7).

Наметив точку бурения, приступают к работе. После того, как наклонная скважина будет пробурена ниже глубины промерзания на 10-15 см, приступают к ее расширению для вертикальной установки опалубки фундаментного столба. Для этого в скважину заводят бур, лопатой подрубают грунт и периодически, по мере наполнения грунтом накопителя бура, поднимают его на поверхность и опорожняют. Скважину расширяют до тех пор, пока опалубка не будет свободно размещаться в ней в наклонном и вертикальном положениях. Нижнюю часть скважины (до 30 см от ее дна) не расширяют.

Установив плуг на фундаментный бур, приступают к расширению нижней части скважины. Сначала работают при полностью раздвинутой штанге бура. При этом дно расширенной части скважины оказывается наклонным, но работать - легче. Выравнивать дно скважины можно при вертикальном положении бура, для чего штангу придется немного сложить, чтобы рукоятка располагалась под стеной.

Установку арматуры и заполнение скважины бетоном производят через опалубку, которая расположена с наклоном и опирается своей перекладиной на две доски, уложенные около скважины. По мере укладки бетона его необходимо уплотнять штыкованием, постукиванием по боковой стенке опалубки.

Сразу после заполнения опалубки бетоном верхнюю часть ее сдвигают, устанавливая опалубку в вертикальное положение (рис.). Больших усилий для этого не потребуется. Бетон в нижней части опалубки следует доуплотнить постукиванием по ее боковой стенке.

Бетонирование одной скважины необходимо проводить непрерывно в течение 30-40 минут до момента схватывания бетона. Боковые зазоры вокруг фундаментного столба нужно засыпать грунтом, укладывая его слоями по 10-15 см, уплотняя трамбовкой и слегка увлажняя. В опалубку докладывают бетон и выравнивают верхнюю поверхность формируемого фундаментного столба.

Для нормального схватывания бетона в течение лервой недели необходимо периодически увлажнять его, а для сохранения влаги обернуть верх столба полиэтиленовой пленкой. Нагружают фундаментный столб не раньше, чем через три недели. Выступающую над грунтом часть деревянной опалубки аккуратно удаляют, отпилив ее ножовкой.

При создании фундаментных столбов под внутренними стенами дома возникнут сложности: без вскрытия полов здесь не обойтись.

По материалам журнала "ДОМ"