Глубина заложения фундаментов. От чего зависит глубина заложения фундамента

Свойства грунта используются для забивки свай и выбора типа свай. Такие фундаменты в основном изготавливаются из бетона. Фундаменты глубокого заложения погружаются на глубину не менее 1 м, в зависимости от несущей способности конструкции.

Глубина заложения фундаментов

При выборе типа и глубины заложения фундамента необходимо соблюдать следующие общие правила

• Основания должны быть уложены на одинаковую глубину.
• Минимальная глубина фундамента должна быть не менее чем на 0,5 м ниже планируемой поверхности участка. Исключением являются слои горных пород, где обычно удаляются верхние, сильно выветрившиеся слои.
• Глубина заложения фундаментов в несущий слой грунта должна быть не менее 0,1-0,2 м от его верха.
• По возможности фундамент следует располагать выше уровня грунтовых вод. Это позволяет сохранить естественную структуру почвы фундамента без необходимости дренажа и выполнить работы в кратчайшие сроки. В противном случае потребуется установка шпунтовых свай и осушение стен котлована, что значительно увеличит стоимость земляных работ.
• В случае стратифицированных грунтов рекомендуется возводить все фундаменты на одном слое грунта или на практически сжимаемом грунте. Если это невозможно, проект фундамента должен быть выбран в условиях, допускающих неравномерную осадку.

Краткое содержание статьи.

Инженерные и геологические факторы

Инженерно-геологические условия должны учитываться при выборе несущего слоя, который будет естественным основанием для фундамента. Этот выбор основывается на оценке сжимаемости и прочности почвы. Общая картина различных надстроек может быть представлена тремя основными схемами (рис. 11).

Рисунок 11: Схема наслоения.

Схема I Участок образован одним или несколькими слоями надежной почвы, где структурные свойства каждого слоя не хуже, чем у предыдущего. В этом случае глубина заложения фундамента должна быть максимально возможной, чтобы учесть сезонное промерзание грунта.

Схема II. Над ним находится один или несколько слоев слабой почвы, а под ним — слой стабильной почвы. Согласно этой схеме, определение глубины заложения фундамента зависит от толщины слабого слоя грунта.

• Если он не очень толстый, слабый слой почвы прорезается, и фундамент опирается на здоровую почву (рис. 12 a).
• Используйте слабый слой в качестве несущего слоя для предотвращения неравномерной осадки (рис. 12, б и в) — расширьте пол фундамента или используйте плитный фундамент.
• Использование свайных фундаментов (рис. 12, г).
• Улучшение фундаментов — замена грунта на уплотняющие подкладки для консолидации слабых грунтов (рис. 12, e, f).

Схема III. Верхняя часть фундамента представляет собой твердую почву, а под ней находится один или несколько слоев слабой почвы.

Определение глубины заложения фундамента и проектирование.

• Вырезаем толщину надежного и ненадежного грунта (рис. 13, a, b).
• Используйте устойчивый грунт в качестве подушки для распределения и убедитесь, что слабый грунт определен в расчетах (рис. 13c).
• Закрепите слабую подложку (рис. 13, d, e).

На основе климатических и гидрогеологических карт можно оценить промерзание грунта в каждом районе. Кроме того, фундаментные работы должны быть рассчитаны самостоятельно, исходя из скорости замерзания-оттаивания региона, в котором они будут возводиться.

Значение водонасыщения грунта

Как правило, фундаменты следует устанавливать таким образом, чтобы максимальный уровень поднимающихся грунтовых вод находился ниже фундамента. Это может значительно сократить время и затраты на строительство.

В зависимости от геологии, глубина заложения фундамента определяется двумя факторами

1. Наличие воды в земле.
2. Уровень грунтовых вод в районе и его влияние на морозное пучение.

Зональные фундаменты следует заливать на высоте не менее 0,5 м над уровнем грунтовых вод.

При высоком содержании влаги в грунте материал фундамента будет затапливаться и постепенно разрушаться. Учитывая, что материалом фундамента является бетон, влияние влаги может быть многократно усилено в случае легкого мороза.

Различные типы фундаментов под зданиями проектируются по-разному с учетом концентрации влаги.

1. Скалистые почвы, песчаные почвы крупных и средних фракций, гравелистые почвы и крупнозернистые почвы с песком в качестве заполнителя. Они не имеют ограничений по глубине заложения фундамента с точки зрения уровня грунтовых вод.
2. Фундаменты на глинистых, суглинистых и крупнозернистых с пылевато-глинистыми грунтами всегда проектируются ниже уровня промерзания грунта, независимо от уровня грунтовых вод.
3. Для мелкозернистых песчаных и пылеватых почв важно положение грунтовых вод по отношению к уровню промерзания почвы. Глубина заложения фундамента не имеет значения, если вода протекает на 2 метра ниже уровня промерзания почвы.

Как влияет климат на расчет глубины фундамента

Климатические условия в районе, где будут проводиться работы, повлияют на глубину проникновения промерзания грунта. Это значение можно приблизительно определить по карте «Граница глубины промерзания почвы». Более точные расчеты возможны, если в качестве эталона использовать небольшую строительную площадку.

Расчет стандартных значений

На участках, промерзающих выше 2,5 м, стандартную глубину промерзания следует рассчитывать по формуле

где М_t — сумма абсолютных температур ниже среднемесячной точки замерзания для данного района, d₀ — коэффициент, зависящий от типа почвы.

Для расчета M_t взята из статистической службы. Коэффициент d₀ составляет 0,34 для крупнозернистых глинистых почв, 0,23 для суглинка и глины, 0,3 для крупного, среднего песка и гравелистого песка и 0,28 для мелкого песка и пылеватых почв.

Методы учета теплопотерь в зданиях

Для определения глубины проникновения мерзлоты в здание в практических условиях используется следующее уравнение

В этом уравнении коэффициент k_h состоит из двух компонентов.

1. Поскольку здание отапливается и, кроме того, нагревается земля, k_h является убывающим коэффициентом. Он берется из специальной таблицы, где оценки определяются в зависимости от наличия или отсутствия подвала или цокольного этажа и среднесуточной температуры в помещениях, прилегающих к фундаменту.
2. При отсутствии отопления. В этом случае k_h — имеет коэффициент безопасности 1,1 для всех типов зданий.

Характеристика почвы.

Перед расчетом глубины заложения фундамента определите тип грунта. Эта услуга может быть выполнена специалистом или самостоятельно.

Фундаменты не строятся на плодородных почвах. Он полностью удаляется.

Под верхним слоем почвы находится один или несколько слоев, пригодных для создания почвы.

1. Подстилающая порода имеет ленточный характер и не требует заливки монолитного фундамента. Он не расширяется зимой, не накапливает влагу и не выпадает в осадок.
2. Гравий, камень, щебень и крупнозернистый песок создают прочное основание с глубиной заложения не менее 0,5 м.
3. Глинистые почвы промерзают до 0,5-1 м, подвижны при намокании и имеют неравномерную скорость усадки. Однако в районах с малым количеством осадков и очень глубоким залеганием грунтовых вод фундамент следует закладывать на глубину 0,75 м и более.
4. Мелкозернистый песок очень подвижен и теряет устойчивость в очень влажных условиях. Если уровень грунтовых вод залегает глубоко, рекомендуется выкопать землю до более устойчивой коренной породы. Глубина промерзания для песчаных почв с глинистыми частицами составляет 0,6-2 м.
5. Менее надежные типы торфяных грунтов используются для строительства на столбчатых фундаментах.

Особенности Назначение винтовых фундаментов — проходить через слабые слои и погружаться в несущий грунт. Винты выпускаются с двумя или тремя лезвиями и имеют открытый конический наконечник.

Факторы, которые необходимо учесть при расчете глубины залегания оснований

При устройстве фундаментов с различными названиями, такими как свайные, ленточные и плитные фундаменты, необходимо учитывать следующие условия и параметры

• Геология строительной площадки.
• Проектные и строительные параметры будущего сооружения.
• Глубина, на которой промерзает грунт.

Необходимо рассчитать каждый параметр и выбрать наибольшее значение в качестве окончательной глубины фундамента.

Геология строительной площадки.

Геология должна быть исследована для определения коренных пород, на которых будет размещена основная нагрузка. Этот слой обычно называют несущим слоем.

Несущий слой определяется как слой, который выдерживает нагрузку 150 кПа.

Условия для определения несущего слоя

• Фундамент не должен погружаться в толщу более чем на 20 см из-за естественного давления массы фундамента на грунт.
• Фундаменты устанавливаются в горизонтальные траншеи, глубина которых не может быть менее 50 см.

Убедитесь, что уровень грунтовых вод измерен. В идеале фундамент должен располагаться выше уровня грунтовых вод. Однако бывают ситуации, когда нижний край фундамента находится ближе к верхнему уровню. Это допустимо только в том случае, если слой замерзания находится намного ниже уровня грунтовых вод. Если это не так, следует выбрать другое место для строительства.

Если уровень грунтовых вод низкий, вокруг фундамента следует предусмотреть дренажные каналы, чтобы дать возможность грунту высохнуть. Это позволит воде стекать и избежать замерзания, которое может вызвать вспучивание почвы.

Конструктивные особенности возводимого здания

На глубину заложения фундамента влияют следующие конструктивные параметры здания

• Состав подвала, размеры и глубина.
• Необходимость в дополнительных фундаментах для независимого оборудования или дополнительных конструкций.
• Дополнительная нагрузка на фундамент, рассчитываемая как сумма нагрузки от скопления снега, нагрузки здания и собственного веса.

Глубина, на которой промерзает грунт.

Это один из ключевых факторов, учитываемых при расчете глубины заложения фундамента. Если внутренняя влага имеет тенденцию набухать при замерзании, то почва определяется как

• Песок, насыщенный влагой.
• Быстро впитывают влагу, например, пыль и мелкий гравий.
• Мобильная глина.
• Жидкий или средний жидкий суглинок.

Этот тип почвы при замерзании увеличивается в объеме на 3-9% от своего первоначального значения.

Поскольку нижележащий слой под смолистым грунтом становится более твердым, возникает «ледяная выпуклость» из стороны в сторону и вверх, поднимая готовый фундамент строения. Поэтому масса здания не может подниматься вместе с конструкцией, что приводит к обрушению.

В результате могут возникнуть следующие неблагоприятные эффекты

Регламент СНИП для глубины залегания фундамента

Все правила, касающиеся устройства фундаментов, т.е. глубины заложения, изложены в СНиП № 20201-83 «Основания зданий и сооружений».

Раздел 2.25 настоящих правил содержит справочную таблицу, помогающую определить глубину с учетом нескольких параметров. Параметры, необходимые для работы столов, следующие

• Тип грунта, который будет использоваться для фундамента.
• Среднемесячные и годовые температуры для данной местности.
• Типовой проект здания.
• Глубина залегания грунтовых вод, полученная от эксперта.