Расчет глубины заложения фундамента
Фундамент. Глубина заложения.
Надёжность и долголетие дома в большинстве своём обеспечивает качественный фундамент. Главная характеристика фундамента – прочность и устойчивость. На фундамент воздействует не только нагрузка всего строения, но и сезонные изменения грунта, а также грунтовые воды.
Грамотно спроектированный и возведённый фундамент противостоит любому давлению и сохраняет целостность конструкции дома.
Возведение фундамента – это индивидуальные работы, так как каждая ситуация - особенная, не похожая на предыдущие.
Определить наиболее подходящий тип фундамента для конкретного дома и глубину его заложения можно только после тщательного исследования грунта-основания. Именно грунт задаёт условия, в которых в дальнейшем будет стоять дом.
Гидрогеологические условия и свойства грунта определяют с помощью бурения. Проба грунта берётся на 50-70 см ниже уровня промерзания. Такое исследование выявляет несущую способность грунта, степень его пучинистости и определяет уровень грунтовых вод. В зависимости от этих данных решается вопрос глубины заложения фундамента.
Самые устойчивые грунты – скалистые. Благодаря жёстким связям между составными частицами, такой грунт не впитывает влагу и не промерзает. Фундамент на скалистых грунтах не заглубляется и закладывается по поверхности. В Ленинградской области скалистые грунты встречаются очень редко.
Крупнообломочные грунты тоже считаются надёжным основанием. Они более чем на 50% состоят из обломков камней, крупных фракций гравия и щебня.
Однако, если в составе крупнообломочного грунта присутствует большое количество глины или пылеватого песка, несущая способность грунта будет значительно слабее. Такой грунт является пучинистым. Глубина заложения фундамента на крупнообломочном грунте составляет не менее 50 см.
Песчаные грунты представляют собой смесь частиц кварца и других минералов. Содержание глины в таких грунтах менее 3%. Чем крупнее фракции песка, тем более надёжный грунт. Под нагрузкой дома крупные и средние фракции песка хорошо уплотняются и незначительно промерзают. Фундамент на таком грунте может закладываться на глубину 40-70 см.
Мелкий же песок и пылеватый уже не является прочным основанием, так как хорошо впитывает и задерживает влагу. Такое основание испытывает просадку на протяжении многих лет. При наличии высокого уровня грунтовых вод, фундамент дома закладывается на глубину промерзания.
Глинистые грунты хорошо вбирают влагу, поскольку состоят они из мельчайших частиц (0, 005 мм). Глинистые грунты размываются, сжимаются, а замерзая – вспучиваются (увеличиваются в объёме). Чем более влажный грунт, тем больше он вспучивается. Во время мороза такой грунт оказывает большое давление на фундамент и выталкивает его.
В зависимости от содержания песчаных частиц, глинистые грунты подразделяются на: глину, суглинок и супесь. Пылевато-глинистый грунт является ненадёжным основанием, способным испытывать деформации на протяжении многих лет. Глубина заложения фундамента в таких грунтах – на 20 см ниже уровня промерзания.
Лёссовые (илистые) грунты не могут быть использованы в качестве основания. Такие грунты непредсказуемы и обладают низкой прочностью.
Встречаются и торфянистые грунты. При обильной влажности они превращаются в плывун. На таких участках, как правило, принимают меры по укрепления основания под фундамент. Вынимают пористые слои грунта и устраивают дренирующие подушки из гравия и песка крупной фракции (высота 50-100 см). На дренирующие подушки уже опирают фундамент. Существуют и другие меры для создания более надёжного основания на торфянистых грунтах.
Чтобы рассчитать глубину заложения фундамента, следует также определить уровень грунтовых вод. Если этот показатель составляет 1,5-2 м, фундамент можно закладывать на глубину не более 50 см. В водонасыщенных грунтах величина осадки фундамента дома значительно больше, чем в грунтах с умеренной влажностью.
Итак, глубину заложения фундамента определяют факторы: характер грунта, уровень грунтовых вод, глубина промерзания, конструктивные особенности строящегося дома (количество этажей, основной стройматериал, наличие подвала и т.п.).
Не принимая в счёт скалистые грунты, минимальная глубина заложения фундаментов – 50 см от поверхности земли. Максимальная глубина – 30 см ниже уровня промерзания грунта.
Следует отметить, что фундаменты глубокого заглубления под лёгкими домами возводить нерационально. Во-первых, большие материальные и физические затраты не оправдаются, а во-вторых, на основание могут действовать мощные боковые силы, что приведёт к деформации фундамента и всего строения.
Оптимальную глубину заложения фундамента в каждом конкретном случае может определить только опытный проектировщик. Фундамент, спроектированный и возведённый специалистами, будет исправно служить долгие годы.