При строительстве дома своими руками возникает очень много трудностей и много вопросов, которые необходимо решать. От решения этих вопросов зависит долговечность и надёжностью постройки. Одной из таких проблем является глубина закладки фундамента. Не все знают, от чего она зависит и как правильно её выбрать. Проводить расчет глубины фундамента, нужно опираясь на некоторые данные, как правило, это данные о грунте, о массе строения о типе самого фундамента и так далее.
Часто при промышленном строительстве заказчик старается сделать так, чтобы глубина фундамента была как можно меньшей. Это выгодно с экономической точки зрения. Однако если верхний слой грунта будет обладать очень малой несущей способностью, то здание на таком грунте может дань осадку, которая приведёт к трещинам в стенах и перекосу всего здания.
Итак, чтобы такого не произошло, перед тем, как начинать строительство фундамента, нужно знать некоторые данные, нужно ознакомиться с некоторой информацией:
- Некоторые технические особенности самого здания. Например, схема прокладки водопровода или канализации, схема вентиляции здания и так далее;
- Максимальная глубина промерзания грунта на этом строительном участке;
- Геологические характеристики грунта, то есть тип грунта, глубина залегания грунтовых вод, возможно, что залегает несколько пластов разного по типу грунта и так далее.
Часто, для выяснения типа грунта, проводят различного рода геологические исследования. Результатами таких исследований становится сделанный выбор того грунта, на который будут опирать фундамент, то есть выбор несущего грунта.
В частном строительстве, как правило, тип грунта определяют самостоятельно. Причём это очень хорошо, если вообще определяют и делают расчет глубины закладки фундамента для дома. Обычно глубина выбирается только из условия промерзания грунта, что, конечно, не совсем верно.
Итак, для определения типа грунта есть два старых способа, которые дают не стопроцентную и не очень точную характеристику грунта, но какое-то понятие про грунт в итоге получится.
Первый способ
Берём горсть грунта и начинаем скатывать его в цилиндр в своих руках. Дальше пытаемся сжать его и смотрим на результат:
- Если жгут легко крошится, то это песок. Он относительно лёгкий, рыхлый и очень хорошо пропускает влагу;
- Если жгут вообще почти не получается, то это супесь;
- Если жгут получился, как в первом случае, но при попытке сжать его он разламывается на несколько мелких частей, но не рассыпается, то это суглинок;
- Если жгут получается, но при этом он имеет трещины, при сжатии он сохранил форму, но разломать его легко, а если пробовать сделать из него лепёшку и при этом образуются трещины по краям, то это тяжёлый суглинок. В отличие от простого суглинка, этот имеет большее содержание глины, чем песка;
- Жгут получается ровным, не имеет трещин, а при попытке его разломать, он просто мнётся, значит это глина;
- Если грунт имеет чёрный цвет, при этом напоминает пыль, то это торф.
Второй способ, аналогичен первому, только скатывать нужно не жгут, а шар. При этом слабые грунты, такие, как супесь или песок будут рассыпаться уже на стадии скатывания шара.
В зависимости от типа грунта, он может обладать разной несущей способностью, то есть способен выдерживать разные массы.
При этом, зная тип грунта, можно определить его несущую способность. Из этого можно потом выбрать наибольшую, и устраивать фундамент именно на этом грунте, то есть и глубина закладки определиться сама собой.
Если же уверенности в таком способе нет, то проводят геологическое исследование, чтобы точно выяснить геологическое строение грунта на данном строительном участке.
Практика показывает, что всего можно выделить три основных геологических типа грунтов:
- Участок имеет несколько различных по типу грунтов. При этом все эти слои имеют несущественные отличия в своих основных строительных характеристиках;
- Участок имеет один или несколько слабых типов грунтов. Ниже имеется несколько или один сильный тип грунта;
- Слои слабого грунта залегают глубже чем слои сильного грунта, то есть противоположность второму варианту.
Если у нас строительный участок имеет геологическое строение первого типа, то можно выбирать наименьшую глубину закладки фундамента. Однако не стоит забывать, что при этом расчет должен учитывать глубину промерзания грунта, уровень залегания грунтовых вод и так далее. Так же расчет фундамента должен учитывать и какие-то конструктивные особенности самого строения.
Если строительная площадка имеет геологическое строение второго типа, то можно прибегнуть к одному из двух вариантов:
- Просто прокопать слабый грунт, а фундамент устроить на той глубине, на которой расположен сильный грунт;
- Убрать слабый грунт, заменив его искусственным слоем сильного грунта.
Стоит заметить, что не всегда можно докопаться до сильного грунта, так как иногда уровень грунтовых вод расположен очень близко к поверхности земли. В таком случае единственным правильным решением будет срез слабого грунта и замена его на более сильный грунт. Однако всё равно нужно брать в расчет и глубину промерзания и особенности конструкции здания и так далее.
Если строительная площадка имеет строение по третьему типу, то фундамент можно возводить на любой глубине, на которой ещё нет слабого грунта. Иногда случается так, что глубина промерзания больше глубины залегания сильных грунтов. В таком случае прорезается сильный грунт, а потом и часть слабого. Дальше до нужной высоты насыпают сильный грунт и ставят на него фундамент.
Итак, теперь следует отметить те моменты, которые обязательно нужно соблюдать при выборе глубины закладки фундамента под дом. Это скорее обязательные условия:
- Минимальная глубина закладки фундамента дома равна 50 сантиметрам. Даже если грунт очень сильный, например, скалистый, то это не даёт право ставить фундамент прямо на поверхности;
- Глубина погружения фундамента в выбранный несущий слой не должна быть меньше 10 сантиметров. Это значит, что при выборе несущего слоя, который находится в метре от поверхности грунта, нужно ставить фундамент на глубине в 1,1 метра;
- Ни в коем случае не закладывать фундамент ниже уровня залегания грунтовых вод. Это приведёт к тому, что нужно будет строить специальную водопонижающую систему, что влечёт дополнительные не малые затраты.
Теперь можно сделать вывод всего вышесказанного. Определять глубину закладки фундамента дома нужно с учётом типа грунта, максимальной глубины промерзания грунта, влажности грунта, массы здания и так далее. Следует учесть и уровень залегания грунтовых вод.
Неправильный выбор глубины закладки фундамента грозит тем, что здание просядет, причём неравномерно. Это вызвано тем фактом, что грунт, имея разную несущую способность, просто не способен выдержать здание такой массы с такой площадью опоры.
Как уже и говорилось, следует обращать внимание и на влажность грунта. Причина очень проста.
Если грунт сильно увлажнён, то с приходом сильных морозов, в нем образуются пласты льда. Как известно ещё из школьного курса физики, вода при замерзании расширяется. Это значит, что слой грунта станет толще, то есть, если на нём будет стоять фундамент, то этот лёд просто поднимет его.
Такой эффект называется морозным пучением грунта. Он не страшен фундаменту, когда эффект является равномерным, но в разных частях фундамента пучение грунта может оказывать на фундамент разное воздействие.
Есть и ещё один отрицательный момент такого эффекта. Он наблюдается во время оттаивания. В момент, когда грунт оттаивает, и образовавшийся слой льда исчезает, грунт становится очень слабым. При неравномерном поднимании грунта в процессе пучения, теперь здание точно также будет неравномерно оказывать давление на сырой и слабый грунт. Это приведёт к просадке строения, которая будет неравномерной.
Расчет глубины фундамента проводят исходя из степени пучинистости грунта. Такая степень, а точнее коэффициент расширения грунта, может быть вычислен из специальных таблиц. Дело в том, что каждый тип грунта имеет свой коэффициент морозного расширения. Тип грунта определить можно теми способами, которые приведены выше.
Наибольшей пучинистостью обладают пылеватые грунты и глинистые, или те грунты, которые содержат в себе частицы пылеватых и глинистых грунтов.
Самым маленьким коэффициентом морозного расширения обладает гравелистые грунты, со средним и крупным зерном, крупнообломочные грунты.
Стоит отметить, что в грунтах, которые обладают малым коэффициентом морозного расширения, фундамент можно закладывать вне зависимости от глубины промерзания грунта, то есть расчет исключает этот фактор. Однако, если глубина промерзания больше, чем глубина закладки фундамента дома, то сам фундамент следует утеплять, чтобы не промерзал он и пол в доме.
Итак, мы рассмотрели те природные факторы, которые влияют на глубину закладки фундамента дома. Теперь нужно попытаться разобраться с теми техническими характеристиками самого дома, которые необходимо учитывать, проводя расчет глубины закладки фундамента дома.
Среди таких характеристик можно выделить следующие:
- Размеры фундаментов тех зданий, которые расположены рядом;
- Особенности прокладки любых видов коммуникаций, например, отопительной системы, или канализационной системы;
- Наличие и размеры подвала или цокольного этажа;
- Конструкция самого фундамента.
Конструкция фундамента влияет на глубину закладки тем, что разная конструкция может быть выполнена из разного материала. Например, при заливке ленточного монолитного фундамента можно выбрать практически любую глубину закладки, а вот при использовании ФБС колец – она одна и равна 90 сантиметрам. Это обусловлено тем, что само кольцо имеет в высоту ровно 90 сантиметров, а его площадь опоры достаточно большая, чтобы не учитывать другие факторы.
Если планируется сделать подвал, или целый цокольный этаж, то глубина закладки фундамента дома рассчитывается исходя из того, что высота цокольного этажа должна быть минимум 1,7 метра.
Сама измеряется от пола до потолка цокольного этажа, который одновременно является и полом первого этажа дома. Таким образом, если пол дома будет находиться на уровне в 30 сантиметров от поверхности грунта, то глубина закладки фундамента должна быть не ниже 1,4 метра.
Также стоит отметить, что если здание отапливаемое, что в нашем случае верно, так как строим мы дом, то глубина закладки фундамента может быть меньше, чем глубина промерзания грунта. Если же здание не отапливаемое, то лучше фундамент закладывать на расчётную глубину промерзания грунта, или, как уже было сказано, просто утеплять фундамент.
Ещё одной конструктивной особенностью, которая влияет на глубину закладки фундамента, является случай, когда строящееся сооружение является пристройкой к уже существующему дому. В этом случае глубина закладки нового фундамента определяется исключительно глубиной закладки старого фундамента.
Что касается коммуникаций, то тут все просто. Расчет глубины закладки фундамента должен быть произведён таким образом, что точки входа коммуникаций должна быть ниже глубины закладки фундамента под дом.
Если это условие не будет выполняться, то в самом фундаменте придётся проделывать отверстия под трубы, при аварии придётся отрывать фундамент. В свою очередь и для труб это плохо, так как на них теперь будет оказывать давление и фундамент.
Итоги
Итак, подводя итог, можно сказать, что глубина закладки фундамента определяется основными двумя группами факторов:
- Геологические характеристики самого участка, на котором будет строиться дом;
- Некоторыми техническими характеристиками дома, который планируют строить на данном участке.
К техническим характеристикам можно отнести и тип фундамента. Если столбчатый и ленточный фундаменты закладывают на глубину, которая была установлена в результате того, что был произведён тот или иной расчет, то вот глубина плитного фундамента от этого не зависит. Как правило, такой фундамент устраивается тогда, когда нет возможности устроить остальные два типа, по той причине, что нельзя выбрать их оптимальную глубину.