Глубина заложения фундамента от пола подвала

Глубина заложения фундаментов

Существует ряд условий, от которых зависит глубина заложения фундамента. К таким условиям относят:
— вид здания и его конструктивные особенности (наличие подвалов, количество этажей и т. д.);
— величины и характер нагрузок, действующих на фундамент;
— глубины заложения фундаментов примыкающих зданий;

— геологические и гидрогеологические условия площадки;
— возможность пучения грунта при промерзании и осадки при оттаивании.

Грунт, являющийся основанием для фундамента дома, должен обладать достаточной прочностью и несжимаемостью. Однако этим требованиям отвечают далеко не все грунты.

В скальных и полускальных породах котлованы под деревянные дома не делают, ограничиваясь снятием просадочного верхнего слоя грунта.

В непучинистых грунтах при достаточно большом (2 м и более) промерзании глубину заложения фундаментов выбирают не менее расчетной глубины промерзания грунта. Но в любом случае эта глубина не должна быть меньше 0,5 м.

При этом глубина промерзания для неотапливаемых помещений берется на 10 % больше среднестатистической, для отапливаемых — на 20 — 30 % меньше, а измеряется она для неотапливаемых помещений дома от земли, а при наличии подвала или полуподвала — от их пола.

Под внутренние стены отапливаемых помещений глубину промерзания можно в расчет не принимать, при условии, что с момента начала строительства и до заселения здания грунт промерзать не будет (то есть, если строительство осуществляется за один теплый сезон или будут приняты меры против промерзания грунта). Заглубление фундамента ниже глубины сезонного промерзания еще не является гарантией от воздействия морозного пучения грунта, особенно для легких зданий. Оно лишь исключает давление мерзлого грунта на подошву фундамента, сохраняя действие сил морозного пучения на боковые поверхности. Уменьшить это влияние можно несколькими способами:
— уменьшением боковой поверхности фундаментов;
— созданием на боковой поверхности скользящего слоя при помощи материала с низким коэффициентом трения;
— защитой грунта около фундамента от промерзания при помощи "экранов", сочетающихся с защитой от переувлажнения (дренаж, ливневая канализация);
— приданием фундаменту трапециевидной формы (сужение кверху);
— засыпкой пазух фундамента непучинистым грунтом.

Особо важную роль в защите грунта около фундамента от промерзания и переувлажнения играют отмостки. Отмостки, представляют собой площадки, выполненные с уклоном от 30-10°. Ширина отмосток зависит от конструктивных особенностей дома (ширины свеса крыши), вида грунта и обычно лежит в пределах 60 — 80 см, а на просадочных грунтах достигает одного метра. Для отвода атмосферной воды в нижней части отмостки часто сооружают специальную канавку с уклоном в сторону естественного водостока. В качестве такого водостока может послужить виниловая труба, распиленная вдоль. Кроме своей основной функции такой лоток будет служить своеобразным бордюром.

Для устройства отмостки используют самые различные материалы: бетон, асфальт, бетонные плиты, булыжники. Наиболее эффективны бетонные отмостки, которые менее подвержены разрушениям под воздействием природных условий. Неплохо себя зарекомендовали отмостки из асфальтобетона. Они хорошо задерживают влагу, отводя ее за пределы площадки.

Начинают сооружение отмостки со снятия растительного слоя на глубину не менее 15 см и удаления остатков корней. Если этого не сделать, то трава может разрушить покрытие. Вдоль внешнего края отмостки устанавливают бордюр, а остальное углубление (между бордюрным камнем и стеной дома) засыпают слоем щебня и трамбуют его. После этого делают верхнее покрытие толщиной не менее 5 см в зависимости от выбранного материала. Особо следует остановиться на устройстве отмостки из монолитного бетона. Перед укладкой бетона следует уложить арматуру. Без этого монолитная отмостка разрушится от образовавшихся под действием природных условий (изменение линейных размеров при колебаниях температуры) трещин. Нельзя забывать и об устройстве температурных швов, которые устанавливают не реже, чем через 2 — 2,5 м. Для этого годится просмоленная или обработанная эффективным антисептиком доска толщиной 15 — 20 мм, уложенная на ребро. Хорошо для температурных швов подходят виниловые ленты толщиной 10-15 мм, которые, деформируясь под нагрузкой, спасают отмостку от образования трещин.

В зданиях с подвалом глубина заложения подошвы фундаментов относительно пола подвала должна быть не менее 0,5 м. При плотных или укрепленных грунтах фундамент можно не заглублять в грунт.

Влияние теплового режима здания на промерзание грунтов и на глубину заложения фундамента можно определить по таблицам 16 и 17.

Таблица 16. Влияние теплового режима здания на промерзание грунтов

Тепловой режим здания и конструкции пола

Величина непромерзания под зданием

Регулярно отапливаемые здания с расчетной температурой воздуха в помещении не ниже 10°С и полами:

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.

Глубина заложения подошвы фундаментов в зависимости от расчетной глубины промерзания грунта

На­име­но­ва­ние грун­та под по­дош­вой фун­да­мен­та	Глу­би­на за­ло­же­ния фун­да­мен­тов от уров­ня пла­ни­ров­ки, м
	При рас­по­ло­же­нии под­зем­ных вод в двух (и бли­же) мет­рах от рас­чет­ной глу­би­ны про­мер­за­ния грун­та	При рас­по­ло­же­нии под­зем­ных вод да­лее двух мет­ров от рас­чет­ной глу­би­ны про­мер­за­ния грун­та
Скаль­ные, круп­но­об­ло­моч­ные с пес­ча­ным за­пол­ни­те­лем, пес­ки гра­ве­ли­стые, круп­ные и сред­ней круп­но­сти	Не за­ви­сит от рас­чет­ной глу­би­ны про­мер­за­ния
Пес­ки мел­кие и пы­ле­ва­тые

Су­песи с по­ка­за­те­лем те­ку­че­сти при I _L Коэффициент k влияния теплового режима сооружения на промерзание грунтов около фундаментов наружных стен

Осо­бен­но­сти со­ору­же­ния Ко­эф­фи­ци­ент k при рас­чет­ной сред­не­су­точ­ной тем­пе­ра­ту­ре воз­ду­ха в по­ме­ще­нии, при­мы­ка­ю­щем к фун­да­мен­там на­руж­ных стен, °С 5 10 15 20 и бо­лее Без под­ва­ла, с по­ла­ми на грун­те 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 Без под­ва­ла, с по­ла­ми на ла­гах по грун­ту 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 Без под­ва­ла, с по­ла­ми по утеп­лен­но­му цо­коль­но­му пе­ре­кры­тию 1,0 1,0 0,9 0,8 0,7 С под­ва­лом или тех­ни­че­ским под­по­льем 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4

Примечания:

1 Приведенные в таблице значения коэффициента k относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края фундамента (a_f) не более 0,5 м; если это расстояние 1,5 м, значения коэффициента k повышают на 0,1, но не более чем до значения k = 1; при промежуточном значении a_f значения коэффициента k определяют интерполяцией.

2 К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии — помещения первого этажа.

3 При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент k принимают с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице.

4. Для зданий с нерегулярным отоплением при определении k за расчетную температуру воздуха принимают ее
среднесуточное значение с учетом длительности отапливаемого и неотапливаемого периодов суток.

Пример расчета глубины заложения фундамента

Найти минимально необходимую глубину заложения подошвы фундаментов наружных стен жилого здания без подвала в Нижнем Новгороде, с полами по утепленному цокольному перекрытию : грунт — супесь с текучестью I _L , подземные воды в период промерзания на глубине d_w = 2,5 м от поверхности планировки, вынос фундамента от наружной плоскости стены 1 м, температура воздуха в помещении 20°С.

По таблице найдем для супеси в Нижнем Новгороде нормативную глубину промерзания: 1,8 м.

Тогда расчетная глубина промерзания:

d_f = k×d_fn = 0,7×1,8 = 1,26 м, где k = 0,7 (по табл. 10)

Расстояние от расчетной глубины промерзания до уровня грунтовых вод в зимний период d_w — d_f = 2,5 — 1,26 = 1,24 то есть менее 2 м. Следовательно, грунт может испытывать морозное пучение и глубина заложения фундамента должна быть не менее расчетной — 1,26 м (см. табл. 9).

Для уменьшения глубины заложения должны быть предприняты специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунта либо применена конструкция фундамента не воспримчивого к сезонным колебаниям грунта.

Особенности возводимого н соседних сооружений

Основными конструктивными особенностями возводимого сооружения, влияющими на глубину заложения его фундамента, являются:

• наличие и размеры подземных и подвальных помещений;
• глубина заложения фундаментов соседних сооружений;
• наличие и глубина прокладки подземных коммуникации и конструкций самого фундамента;
• величина и характер нагрузок, передаваемых на фундаменты.

В зданиях с подвалом глубина заложения подошвы фундамента выбирается в зависимости от высоты подвального этажа, от конструкции фундамента и конструкции пола подвала (рис. 14).

Рис. 14. Пример изменения глубины заложения фундамента от его конструкции

При примыкании проектируемых фундаментов к существующим различают следующие случаи: подошва проектируемых фундаментов располагается выше глубины заложения существующих фундаментов, на одном и том же уровне и ниже подошвы существующего фундамента. Фундаменты проектируемого сооружения, непосредственно примыкающие к фундаментам существующего, рекомендуется закладывать, как показано на рисунках страницы сайта.

Если сооружение строится на косогоре фундаменты приходится делать на различных высотах. Переход от большей глубины заложения к меньшей осуществляется уступами, как изображено на рис. 15, где tg β, так же как и в случае проектирования нового фундамента рядом с существующим, определяется по формуле:

tg β 50 кПа) можно принимать tg β = 1 (β = 45°).

Рис.15. Высотное расположение уступов в отдельных смежных и ленточных фундаментах

Для ленточных фундаментов высота уступов в этих грунтах обычно принимается 0,5–0,6 м, а длина участка фундамента — 1,0–1,2 м (в несвязных грунтах соотношение между высотой и длиной уступа может быть принято 1:2 при высоте уступа, не превышающей 0,5–0,6 м).

При наличии коммуникаций (трубы водопровода, канализации и т.д.) подошва фундамента должна быть заложена ниже их ввода. При этом условии трубы не подвержены дополнительному давлению от фундамента, а фундаменты не опираются на насыпной грунт траншей, отрытых для прокладки труб. Кроме того, в случае аварий и протечек уменьшается зона замачивания грунта, а при необходимости замены труб не будут нарушены грунты основания.

Влияние способа производства работ по устройству фундаментов

При возможности следует закладывать фундамент выше уровня подземных вод. При этом, как правило, не требуется водоотлива, гарантируется сохранение природной структуры грунтов основания, работы могут быть выполнены в кратчайший срок.

Глубину заложения фундамента следует выбирать, в том числе и в зависимости от способа производства землянных и монтажных работ. Под монолитные ленточные фундаменты траншеи можно отрыть вручную, но для здания с подвалом нужен экскаватор. При наличии крана можно применять сборные фундаменты, а при наличии бетономешалки — монолитные и т.д.

Окончательное решение по конструкции фундамента и глубине его заложения нужно принимать после анализа всех черех факторов приведенных выше.

Существует ряд условий, от которых зависит глубина за­ложения фундамента. К таким условиям относят:

— вид здания и его конструктивные особенности (наличие подвалов, количество этажей и т. д.);

— величины и характер нагрузок, действующих на фундамент;

— глубины заложения фундаментов примыкающих зданий;

— геологические и гидрогеологические условия площадки;

— возможность пучения грунта при промерзании и осадки при оттаивании.

Грунт, являющийся основанием для фундамента дома, дол­жен обладать достаточной прочностью и несжимаемостью. Однако этим требованиям отвечают далеко не все грунты.

В скальных и полускальных породах котлованы под дере­вянные дома не делают, ограничиваясь снятием просадочно — го верхнего слоя грунта.

В непучинистых грунтах при достаточно большом (2 м и более) промерзании глубину заложения фундаментов вы­бирают не менее расчетной глубины промерзания грунта. Но в любом случае эта глубина не должна быть меньше 0,5 м.

При этом глубина промерзания для неотапливаемых по­мещений берется на 10 % больше среднестатистической, для отапливаемых — на 20 — 30 % меньше, а измеряется она для неотапливаемых помещений дома от земли, а при нали­чии подвала или полуподвала — от их пола.

Под внутренние стены отапливаемых помещений глубину промерзания можно в расчет не принимать, при условии, что с момента начала строительства и до заселения здания грунт промерзать не будет (то есть, если строительство осуществ­ляется за один теплый сезон или будут приняты меры против промерзания грунта). Заглубление фундамента ниже глубины сезонного промерзания еще не является гарантией от воз­действия морозного пучения грунта, особенно для легких зданий. Оно лишь исключает давление мерзлого грунта на подошву фундамента, сохраняя действие сил морозного пу­чения на боковые поверхности. Уменьшить это влияние мож­но несколькими способами:

— уменьшением боковой поверхности фундаментов;

— созданием на боковой поверхности скользящего слоя при помощи материала с низким коэффициентом трения;

— защитой грунта около фундамента от промерзания при помощи "экранов", сочетающихся с защитой от переувлаж­нения (дренаж, ливневая канализация);

— приданием фундаменту трапециевидной формы (суже­ние кверху);

— засыпкой пазух фундамента непучинистым грунтом.

Особо важную роль в защите грунта около фундамента от

промерзания и переувлажнения играют отмостки. Отмостки, представляют собой площадки, выполненные с уклоном от 30-10°. Ширина отмосток зависит от конструктивных особен­ностей дома (ширины свеса крыши), вида грунта и обычно ле­жит в пределах 60 — 80 см, а на просадочных грунтах дости­гает одного метра. Для отвода атмосферной воды в нижней части отмостки часто сооружают специальную канавку с ук­лоном в сторону естественного водостока. В качестве такого водостока может послужить виниловая труба, распиленная вдоль. Кроме своей основной функции такой лоток будет слу­жить своеобразным бордюром.

Для устройства отмостки используют самые различные материалы: бетон, асфальт, бетонные плиты, булыжники. На­иболее эффективны бетонные отмостки, которые менее под­вержены разрушениям под воздействием природных усло — вий. Неплохо себя зарекомендовали отмостки из асфальто­бетона. Они хорошо задерживают влагу, отводя ее за преде­лы площадки.

Начинают сооружение отмостки со снятия растительного слоя на глубину не менее 15 см и удаления остатков корней. Если этого не сделать, то трава может разрушить покрытие. Вдоль внешнего края отмостки устанавливают бордюр, а ос­тальное углубление (между бордюрным камнем и стеной до­ма) засыпают слоем щебня и трамбуют его. После этого де­лают верхнее покрытие толщиной не менее 5 см в зависимо­сти от выбранного материала. Особо следует остановиться на устройстве отмостки из монолитного бетона. Перед уклад­кой бетона следует уложить арматуру. Без этого монолитная отмостка разрушится от образовавшихся под действием природных условий (изменение линейных размеров при ко­лебаниях температуры) трещин. Нельзя забывать и об уст­ройстве температурных швов, которые устанавливают не ре­же, чем через 2 — 2,5 м. Для этого годится просмоленная или обработанная эффективным антисептиком доска толщиной 15 — 20 мм, уложенная на ребро. Хорошо для температурных швов подходят виниловые ленты толщиной 10-15 мм, кото­рые, деформируясь под нагрузкой, спасают отмостку от об­разования трещин.

В зданиях с подвалом глубина заложения подошвы фунда­ментов относительно пола подвала должна быть не менее 0,5 м. При плотных или укрепленных грунтах фундамент можно не заглублять в грунт.

Влияние теплового режима здания на промерзание грун­тов и на глубину заложения фундамента можно определить по таблицам 1 б и 17.

Уровень грунтовых вод (УГВ) оказывает одно из решаю­щих влияний на выбор конструкции фундамента и глубины его заложения. При низком уровне грунтовых вод (1,52 м ни­же уровня подошвы фундамента) глубина заложения фунда­мента выбирается в зависимости от вида и состояния грунта (помните, нельзя закладывать фундамент на насыпном грун­те). Более высокий уровень грунтовых вод снижает несущую способность основания. Поэтому в такой ситуации глубину заложения фундамента соизмеряют с глубиной промерзания

Таблица 16. Влияние теплового режима здания на

Тепловой режим здания и конструкции пола

Величина непромерза — ния под зданием

Регулярно отапливаемые здания с расчет­ной температурой воздуха в помещении не ниже Ю°С и полами: