Контакты
Главная / Акты

Расчет фундамента. Глубина промерзания грунта

(СПб, 2012).

В данной статье представлена информация по расчету заглубления ленточного фундамента в грунт исходя из пучинистости грунтов, уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунта зимой. В продолжении статьи рассказывается о выборе ширины ленточного фундамента исходя из размеров и вида дома.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент является одним из самых широко распространенных видов фундаментов для частного дачного строительства. Мелкозаглубленные монолитные ленточные фундаменты более экономичны и просты в исполнении, по сравнению с затратными глубокозаглубленными ленточными фундаментами - “подземными стенами”, которые для надежности зарывают в землю на глубины, превышающие нормативные глубины промерзания грунта зимой в каждой конкретной климатической зоне.

Мелкозаглубленный монолитный ленточный фундамент состоит из непрерывной полосы армированного бетона , которая распологается центрирванно под несущими стенами или конструкциями дома. Мелкозаглубленный ленточный фундамент воспринимает нагрузку от дома и перераспределяет ее на грунт, не вызывая его дополнительного уплотнения. Несущая способность грунта должна быть больше нагрузок на единицу площади, передваемых мелкозаглубленным ленточным фундаментом от постройки.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент лучше всего устраивать на непучинистых и слабо пучинстых однородных грунтах , с низким уровнем грунтовых вод, на расстоянии от крупных деревьев равном их высоте, на неподтапливаемых территроиях в радонобезопасных районах .

Мелкозаглубленный ленточный фундамент запрещено строить на биогенных органических грунтах (торф, сапорпель, ил), и не рекомендуется строить на неоднородных слоях грунтов , на стыке разных подлежащих грунтов, на чрезывачнойно пучинстых грунтах (пластичный глинистый водонасыщенный грунт, водонасыщенные пылеватые пески), на подтапливаемых территроиях и на участках с очень высоким уровнем грунтовых вод.

Основные геометрические параметры и конфигурация мелкозаглубленного ленточного фундамента зависят от воспринимаемой нагрузки от здания, от свойств грунта (несущая способность, дренажные свойства, пучинстость), климатических условий (глубина промерзания грунта) и применяемых для стротельства фундамента материалов. Перед расчетом ленточного фундамента рекомендуется провести инженерно-геологическое исследование грунта .

Глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента

Минимальная глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента определяется глубиной промерзания грунта, степенью пучинстости грунта и высотой грунтовых вод. Чем больше в грунте воды ближе к поверхности (уровню планировки) и чем больше глубина промерзания грунта, тем сильнее будут силы пучения, воздействующие на мелкозаглубленный фундамент снизу, по касательной и сбоку. Эти силы будут выталкивать мелкозаглубленных фундамент к поверхности и будут сдавливать фундамент. Чтобы снизить степень воздействия этих сил ленточных фундамент придется заглублять. Кроме заглубления на силы морозного пучения можно влиять утеплением грунта, устройством несъемной утепленной опалубки фундамента , полной или частичной заменой грунта, его уплотнением, водоотведением и дренированием.

По строительным нормам Великобритании минимальная глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента на всех типах непучинистых и малопучинстых грунтов (кроме скального и глинистого) равняется 45 см (The Building Regulations 2010, A1/2, 2E4 - Британские строительные нормы, 2010 год, A1/2, 2E4). На скальном грунте, при физической невозможности заглубления, ленточный фундамент может быть устроен прямо на поверхности без заглубления. Минимальная глубина закладки мелкозаглубленного ленточного фундамента на глинистых (и других пучинистых) грунтах по Британским нормам составляет 75 см (оптимальная глубина заложения 90-100 см ).
В случае чрезмерной мягкости, возможной подвижности (пески, супеси, водонасыщенные грунты) и малой несущей способности поверхностных слоев почвы, глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента может быть увеличена до глубин достижения грунтов с хорошими несущими способностями и стабильными характеристиками. Максимальная разумная и экономически оправданная глубина заложения ленточного фундамента - 2,5 метра .

Глубину заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если фундамент опираются на пески с подтвержденным отсутствием пучинистости. Другой возможностью отступить от привязки глубины заложения ленточного фундамента к глубине промерзания грунта являются " специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов". (Пункт 2.29 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»). То есть горизонтальное утепление грунта и вертикальное утепление мелкозаглубленного ленточного фундамента. Ориентиром из отечественных норм глубин заложения мелкозаглубленного фундамента может служить нижеследующая таблица:

Расчетная глубина промерзания условно непучинистого грунта

Расчетная глубина промерзания слабо пучинстого грунта твердой и полутвердой консистенции

Глубина заложения фундамента

до 2 метров

до 1 метра

до 3 метров

до 1,5 метров

Более 3 метров

от 1,5 до 2,5 м

от 2,5 до 3,5 м

Наличие высоко стоящих грунтовых вод может внести свои коррективы в глубину заложения ленточного фундамента. При высоком уровне грунтовых вод вполне возможно, что мелкозаглубленный ленточный фундамент придется превращать в глубокозаглубленный ленточный фундамент. Для ориентира следует руководствоваться требованиями п. 2.30 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» . Мы приводим ниже таблицу требованиями к глубине заложения фундамента:

Таблица №2. Глубина заложения фундаментов зданий с холодными подвалами и техническими подпольями (имеющими отрицательную температуру в зимний период) в зависимости от глубины расположения уровня подземных вод и глубины сезонного промерзания. *


Грунты под подошвой фундамента, залегающие на глубину не менее нормативной глубины промерзания

Глубина заложения фундаментов в зависимости от глубины расположения уровня подземных вод и глубины сезонного промерзания

Уровень глубины подземных вод выше уровня глубины промерзания грунта + 2 метра

Уровень глубины подземных ниже уровня глубины промерзания + 2 метра

Скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности

не зависит от глубины промерзания грунта

Пески мелкие и пылеватые

не зависит от глубины промерзания грунта

не менее глубины промерзания грунта

не зависит от глубины промерзания грунта

Cуглинки, глины, а также крупно-обломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем

не менее глубины промерзания грунта

Не менее ½ глубины промерзания грунта

* Таблица адаптирована на основании таблицы №2 п. 2.30 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»

Если грунт на вашем участке пучинистый и грунтовые воды стоят высоко, то самое время подумать о применении другого типа фунадмента: свайно-ростверкового фундамента (свайный фундамент с несущими балками). Такой фундамент не боится ни морозного пучения, ни высокого грунтовых вод. Глубина промерзания грунта в России:

Таблица №3 Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов (м)

Город

Суглинки, глины

Мелкие пески

Средние и крупные пески

Каменистый грунт

Владимир

Калуга, Тула

Ярославль

Нижний Новгород, Самара

Санкт Петербург. Псков

Новгород

Ижевск, Казань, Ульяновск

Тобольск, Петропавловск

Уфа, Оренбург

Ростов-на- Дону, Астрахань

Брянск, Орел

Екатеринбург

Новосибирск

Высота ленточного фундамента

Максимальная высота надземной части монолитного мелкозаглубленного ленточного фундамента при внутреннем заполнении ограниченного лентой пространства грунтом (песком) для устройства полов (перекрытий) по грунту должна быть равна четырем размерам ширины ленточного фундамента.

Высота фундамента над землей = 4 x Ширина фундамента

Надземная часть монолитного мелкозаглубленного ленточного фундамента не может быть больше его подземной части, но может быть сколь угодно меньше подземной части фундамента. Самым распространенным вариантом является глубина заложения монолитного мелкозаглубленного ленточного фундамента и его высота над землей по 45-50 см (если позволяют условия подлежащих грунтов).

Высота надземной части фундамента меньше либо равна его подземной части.
В большинстве случаев при наличии подпола, в ленточном фундаменте требуются продухи для вентиляции подпола .

Длина здания на ленточном фундаменте
Протяженные здания следует разрезать по всей высоте на отдельные отсеки, длина которых принимается: для слабопучинистых грунтов до 30 м, среднепучинистых - до 25 и, сильнопучинистых - до 20 м, чрезмерно пучинистых - до 15 м. (ВСН 29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах»)

Читать дальше про расчет

Вопрос глубины заложения актуален для любого типа фундамента под дом. Правильный выбор этой величины позволит обеспечить прочность и надежность конструкции (при соблюдении технологии строительства). Глубина заложения основания фундамента должна назначаться в строгом соответствии с нормативной документацией.

Согласно пункту 12.2 СП 50-101-2004 глубина требуемого заложения фундамента любого дома зависит от:

  • назначения объекта, его конструктивных решений и нагрузок от вышележащих элементов;
  • глубины закладки в грунте инженерных коммуникаций дома;
  • рельефа участка и планировочных отметок;
  • характеристик грунта основания;
  • климатических особенностей местности строительства.

Если сказать проще, то для частного строительства минимальная глубина, которая требуется для заложения подошвы фундамента в почвах определяется следующими факторами:

  • тип фундамента;
  • тип грунта;
  • наличие или отсутствие подвала;
  • уровень расположения в почве грунтовых вод (УГВ);
  • глубина промерзания почвы в зимний период.

Отметку подошвы при наличии подвальных или цокольных помещений принимают на 30-50 см ниже отметки пола. Фундамент должен быть заглублен так, чтобы до отметки уровня подземных вод оставалось не менее 50 см.

Глубина промерзания грунта учитывается для столбчатых и ленточных фундаментов. Плиты обычно укладываются выше отметки замерзания, а сваи опираются существенно ниже (расчет длины производят по несущей способности).

Глубину заложения в зависимости от промерзания

Промерзание почвы опасно тем, что при наличии воды в ней, она расширяется, превращаясь в лед. Происходят смещения, которые могут привести к повреждениям фундамента. Если опереть ленту или столбы без проведения специальных мероприятий на неустойчивый пучинистый грунт, деформирующийся в зимний период, последствия будут плачевными.

Прежде чем копать котлован или траншею, определяют нормативную глубину на которую промерзает грунт. Для частного домостроения можно руководствоваться усредненным значением, но если требуется определить точную нормативную величину, то вычисления производят по формуле 5.3 СП «Основания зданий и сооружений».

Если нет желания подробно высчитывать, какая должна быть минимальная глубина заложения, которая необходима для фундамента, берут уже посчитанные значения промерзания из таблицы представленной ниже в зависимости от региона строительства и типа грунта. Раньше глубину промерзания можно было также определить по картам СНиП «Строительная климатология и геофизика», но после редактуры эти карты из актуализированного издания (СП) убрали. СНиП можно использовать в справочных целях. Таблица представлена для некоторых городов России.

Город Строительство на
крупнообломочном грунте песчаном грунте (средней или крупной фракции) песчаном грунте (пылеватый или мелкий), супесях Глинистых и суглинистых основаниях
Архангельск 231 см 204 см 190 см 156 см
Белгород 159 см 140 см 131 см 108 см
Владивосток 199 см 175 см 164 см 134 см
Волгоград 145 см 128 см 119 см 98 см
Воркута 346 см 305 см 285 см 234 см
Екатеринбург 231 см 204 см 191 см 157 см
Иваново 213 см 188 см 175 см 144 см
Иркутск 274 см 241 см 225 см 185 см
Калининград 71 см 62 см 58 см 48 см
Кемерово 274 см 241 см 225 см 185 см
Краснодар 15 см 13 см 13 см 10 см
Липецк 195 см 172 см 160 см 132 см
Магадан 295 см 261 см 243 см 200 см
Москва 163 см 144 см 134 см 110 см
Оренбург 225 см 198 см 185 см 152 см
Петрозаводск 196 см 173 см 161 см 132 см
Ростов-на-Дону 97 см 86 см 80 см 66 см
Самара 228 см 201 см 188 см 154 см
Санкт-Петербург 145 см 128 см 120 см 98 см
Улан-Удэ 306 см 270 см 252 см 207 см
Хабаровск 281 см 248 см 231 см 190 см

Значения для городов, не вошедших в таблицу, можно найти по картам из СНиП интерполяцией или взять величину для ближайшего пункта. Тип грунта определяют бурением или рытьем шурфов. Предварительно нужно ознакомиться с ГОСТ «Грунты. Классификация».

Нормативная глубина промерзания почвы в европейской части России. Ранее эти карты были в нормативной документации, но сейчас их можно использовать только для справки.

Расчетную глубину промерзания почвы вычисляют, умножив нормативную на поправочный коэффициент, приведенный в таблице 5.2 СП «Основания зданий и сооружений».

Конструктивное решение дома Коэффициент в зависимости от расчетной температуры воздуха в объемах (°С), примыкающих к фундаменту*
0 5 10 15 >20
Без подвала с полами устроенными по грунту 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5
Без подвала с полами устроенными по грунту на лагах 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6
Без подвала с полами устроенными на утепленном цокольном перекрытии 1,0 1,0 0,9 0,8 0,7
С подвалом 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4

*Для не отапливаемых подвалов принимают значение +5 °С, для жилых помещений по ГОСТ «Здания жилые и общественные» — +20 °С.

Глубина заложения основания под дом принимается не выше глубины промерзания (при отсутствии дополнительных мероприятий).

Зависимость от расположения грунтовых вод

Перед тем как копать грунт, необходимо также определить глубину расположения в почве грунтовых вод, поскольку она существенно влияет на глубину, необходимую для заложения, и зависимость ее от промерзания. Какой должна быть минимальная величина заглубления определяют по таблице 5.3 СП «Основания и фундаменты».

Грунты, на которые выполняется опирание подошвы Глубина заложения для подошвы
если грунтовые воды расположены на расстоянии менее, чем 2 м от подошвы фундамента если грунтовые воды расположены на 2 и более метра ниже подошвы опоры под здание
Крупнообломочные и скальные породы, песчаный грунт (гравелистый, крупной и средней фракции) Не зависит от промерзания Не зависит от промерзания
Песчаный грунт (мелкий и пылеватый) Зависит, принимается не менее глубины промерзания
Супеси
Глинистые и суглинистые основания, крупнообломочные породы с пылеватым заполнителем Зависит, принимается не менее 1/2 глубины промерзания

Совет! Строить дом на мелком песчаном или пылеватом основании не рекомендуется. Для предотвращения проблем грунт с плохими эксплуатационными характеристиками заменяют на другой более прочный.

Измерять УГВ следует в весенний период, когда почва сильнее всего насыщена влагой. Для изучения лучше выбрать несколько точек, одну из них в самой нижней части участка. Расстояние от подошвы до УГВ должно быть не менее 50 см.

Зависимость от типа фундамента

Глубина закладки фундамента определяется также в зависимости от выбранного конструктивного решения основания под дом. Рекомендации можно свести в одну таблицу.

Кроме того, фундаменты могут быть:

  • заглубленный.

В основном это относится к столбчатым и ленточным основаниям. Но также применимо для плит (чаще плиты делают мелкозаглубленными или незаглубленными).

Мелкозаглубленные фундаменты

Этот тип фундамента подходит для применения в следующих случаях:

  • строительство легкого дома без подвала или цоколя;
  • высокий уровень расположения грунтовых вод (но более 1 метра от поверхности земли);
  • достаточно хорошие прочностные характеристики грунта основания.

Схема утепленного мелкозаглубленного ленточного фундамента

При строительстве такого основания не придется глубоко копать землю, что позволяет снизить трудовые и временные затраты. Минимальная при условно непучинистых грунтах (песчаный, крупнообломочный) может быть следующая:

  • при глубине промерзания до 3 м — 0,5 м;
  • до 3 м — 0,75 м;
  • более 3 м — 1,0 м.

Для предотвращения повреждений конструкции силами морозного пучения и водой, необходимо провести следующие мероприятия:

  1. Гидроизоляция . Как и любой другой фундамент, мелкозаглубленный требует надежной защиты от влаги. Отмостка защищает конструкцию от дождевой и талой воды. На вертикальную часть фундамента по всей высоте наносится битумная мастика или наклеиваются рулонные гидроизоляционные материалы (линокром, гидроизол).
  2. Утепление фундамента по высоте и устройство теплой отмостки. В качестве теплоизоляционного материала можно применять экструдированный пенополистирол (пеноплекс). Толщина утеплителя подбирается теплотехническим расчетом. Для большинства регионов страны потребуется уложить 100 мм пеноплекса. В качестве теплоизоляции нельзя применять минеральную вату. Утеплитель укладывают снаружи по всей высоте и под бетонную или асфальтовую отмостку.
  3. Песчаная подушка . Она предотвращает появление морозного пучения. Укладывается из песка средней или крупной фракции с послойным уплотнением. Толщина подушки зависит от фактических прочностных характеристик грунта, в среднем составляет 30-50 см.
  4. Отвод грунтовых и дождевых вод от конструкции. Эту функцию берут на себя и ливневая канализация. Даже при достаточно низком уровне расположения грунтовых вод эти мероприятия необходимы, поскольку в период дождей или таяния снега, почва сильно насыщена влагой. Если допустить одновременное воздействие воды и низких температур на фундамент, последствия могут быть необратимы. Наиболее распространенный тип дренажа — пристенный. Труба с отверстиями укладывается в слой гравия, обернутого геотекстилем. Максимальное расстояние от дренажной трубы до фундамента — 1 метр. Глубина заложения — на 30-50 см ниже подошвы фундамента.

В случае мелкозаглубленных фундаментных плит современным решением станет (УШП). Это основание, которое размещает в себе систему теплых полов и некоторые инженерные коммуникации. Для изготовления используется несъемная опалубка из пенополистирола, которая в последствии играет роль утеплителя.

Глубина заложения для фундамента — один из решающих факторов, влияющих на долговечность и надежность фундамента. Важно учитывать все требования, а при невозможности их выполнения провести необходимые мероприятия по защите конструкции.

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.

Хорошее здание строится на надежном фундаменте, а фундамент в свою очередь - на грунте.

Прежде всего, отметим, что в строительной терминологии под грунтом понимают слой земли, на котором закладывается фундамент строения. Грунты классифицируют по их свойствам, имеющим значение в областях применения. Грунт является основанием фундаментов и воспринимает на себя все нагрузки от веса строения и природных факторов, воздействующих на него. В зависимости от местности, в которой ведется или предполагается строительство догма, грунты могут существенно отличаться друг от друга. Для правильной привязки проекта к местности нужен целый ряд показателей, среди которых - тип грунта, глубина его промерзания и насыщенность почвенными водами, уровень грунтовых вод, рельеф поверхности и т.д.

В результате геологических процессов, происходящих в недрах земли и на ее поверхности, тысячелетиями создавались пласты грунтов, которые могут быть различными не только в пределах определенного региона, но и на более малых площадях. Неравномерность пластовых отложений может быть и в пределах строительного участка, особенно если это связано со сложными геологическими условиями: склоны, овраги, болотистые местности и т. п. На физические свойства основания оказывает существенное влияние не только состав грунтов, глубина расположения определенных их пластов, но и их водонасыщенность, то есть уровень грунтовых вод, влияние паводковых явлений и атмосферной влаги.

Поэтому проектированию дома из керамзитобетонных блоков , и в особенности его опорной части - фундамента, предшествует изучение гидрогеологической обстановки на строительной площадке и сезонность ее изменения. Знание геологической обстановки позволит правильно выбрать тип фундаментов, площадь их опорного основания и глубину его заложения. При словах "изучение гидрогеологической обстановки" у читателя может возникнуть мысль о сложном геологическом оборудовании с буровыми вышками и т.п. Наличие такого оборудования совсем не обязательно на большинстве площадей, особенно при малоэтажном строительстве. Конечно, при сложных геологических условиях могут понадобиться и такие меры, но в большинстве случаев можно обойтись опытом соседей и бурением нескольких скважин или разработки шурфов в пределах строительной площадки.

Покосившиеся заборы на соседних участках, деформации фундаментов существующих зданий, трещины на стенах могут много сказать опытному строителю. Причиной этих явлений может быть малая глубина заложения фундаментов или пренебрежение геологическими особенностями участка. Особенно важно знание гидрогеологической обстановки при сооружении двух - трехэтажных строений с подвалом, защита которого от влияния грунтовой влаги - задача довольно сложная и трудоемкая.

Как правило, отбор грунта осуществляют с помощью ручного зонда в шурфах или скважинах глубиной до 5 м для малоэтажного деревянного дома и до 7 - 10 м - для кирпичных или каменных домов. Скважина, пробуренная на участке, может принести много полезной информации. По изменениям вида грунтов можно определить их физические свойства и глубину расположения, толщину пластов, уровень грунтов и его изменение, а течение нескольких сезонов. Особенно важно знать уровень грунтов в периоды обильных дождей и таяния снега. В это время грунт накапливает много влаги, которая может оказать влияние на эксплуатационные характеристики фундамента, особенно в подвальной части дома. При высоком уровне грунтовых вод придется искусственно его понижать, соорудив дренажную систему или водоотводящую канаву. Наиболее актуальной может стать задача сооружения дренажной системы при строительстве дома с подвалом. Экономия средств и времени на геологические изыскания противопоказана и может повлечь за собой ряд неприятных последствий. В регионах со сложными грунтами, к числу которых относится и Подмосковье, нельзя начинать строительство без проведения этих работ. Только наличие полной информации об инженерногеологической обстановке позволит грамотно выполнить строительную часть проекта дома. При этом шурфов (скважин) требуется не менее четырех (в первую очередь по углам будущего строения).

Глубина промерзания грунтов в ряде случаев оказывает большое влияние на физические процессы, связанные с нагрузками на конструктивные элементы подземной части здания. Глубина промерзания грунта не является величиной постоянной для данной местности и может зависеть от места расположения участка. Так, грунт на участке, расположенном в низменности и защищенном от ветра, может промерзать на меньшую глубину, чем на участке, расположенном на возвышенности, продуваемой всеми ветрами. Но, в любом случае, нужно ориентироваться на глубину сезонного промерзания, являющуюся средней для данного региона. Эти сведения можно получить в любой проектной организации.

Из данного материала вы узнаете, что такое морозное пучение грунта и какую опасность оно представляет для фундамента. Мы рассмотрим классификацию пучинистости грунтов согласно строительным нормативам и разберемся, какие меры необходимо принимать, чтобы уменьшить негативное воздействие пучения почвы на основание дома .

Виктор, 29 лет, г.Москва
"Здравствуйте! Нуждаюсь в совете квалифицированных специалистов - недавно мне удалось приобрести небольшой земельный участок в Подмосковье, на котором я планирую возвести одноэтажную дачу из сруба. Опыт в практических строительных работах у меня имеется, однако осуществляя проектирование фундамента я зашел в тупик.
Новые соседи говорят, что в нашей местности очень сильно проявляется морозное пучение грунта - большинство из них потратило на укрепление фундаментов баснословные деньги, а некоторые дома стоят перекошенные с трещинами. Подскажите пожалуйста, чем грозит морозное пучение легкому дому из сруба и существуют ли какие-либо способы уменьшения воздействия сил пучения на фундамент здания?"

Мы решили ответить Виктору полноценной статьей, посвященной проблеме морозного пучения и способами борьбы с ней.

Что такое пучение грунта

Перекошенные дверные коробы, трещины на стенах и щели в оконных коробах - следствие деформационных влияний, оказываемых грунтом на основание дома.

Деформационные нагрузки почвы на основание происходят в результате сезонного промерзания грунта - так называемого морозного пучения.


Рис 1.1

Пучение - это изменение объема почвы, происходящее в следствии замерзания грунтовых вод, которыми она пропитана.

При наступлении сезонных морозов происходит следующее: согласно законам физики масса жидкости после замерзания остается неизменной, однако ее объем расширяется почти на 9%, в результате это расширения влага оказывает давление на почву - поскольку движение почвы вниз невозможно, из-за высокой плотности нижерасположенных слоев грунта, грунт движется вверх и поднимает фундамент здания.


Рис. 1.2

Выделяют два характера воздействий морозного пучения на основание дома:

  • Вертикальное выталкивающее воздействие - происходит вследствие пучения слоев почвы, расположенных под основанием здания;
  • Касательное пучение - это выталкивающее воздействие, которое происходит вследствие пучения грунта, контактирующего с боковыми стенками фундамента.

Какие виды почвы подвергаются пучению

Пучение характерно для большинства видов почвы, особенно данной проблеме подвергаются следующие типы грунта:

  • Песчаная почва;
  • Суглинок;
  • Супесь;
  • Глиняный грунт.

Вышеуказанные виды почвы обладают одной общей чертой - в их составе содержатся мельчайшие пыльные частицы. Та же песчаная почва, не содержащая пылеватых частиц (гравелистая либо песок крупных фракций) практически не подвергается воздействиям сезонного пучения.

Пропитанный водой пласт почвы, в процессе замерзания расширяется в объемах (до 9-12% от первоначального объема) и давит на основания зданий и построек, оказывая на них выталкивающую нагрузку.

Рис 1.3

Силы пучения почвы могут быть увеличены разнообразными сопутствующими факторами, основной из них - постоянные атмосферные осадки. Если осенью регулярно будут идти дожди, то пропитавшаяся осадками почва будет оказывать более сильную деформационную нагрузку на фундамент . Также к усиливающим пучение факторам можно отнести повышение уровня залегания грунтовых вод и их капиллярное поднятие.

При возведении построек на пучинистых грунтах нужно предпринимать дополнительные меры защиты фундамента от выталкивающих воздействий почвы, о которых более детально мы поговорим в соответствующем разделе статьи.

С классификацией пучинистости разных видов грунтов согласно ГОСТ № 25100 вы можете ознакомится в таблице 1.1.

Класс пучинистости, % Виды грунта

Грунты, не подвергающиеся морозному пучению;

Расширения объема менее 1%

  • Твердая глинистая почва;
  • Гравелистые грунты не насыщенные водой;
  • Пески крупных и средние;
  • Грунты с большим содержанием горных пород.

Грунты, слабо подвергающиеся морозному пучению;

Расширение объема от 1 до 3.5%

  • Глинистая почва средней плотности;
  • Мелко-песчаные грунты;
  • Пылеватая глинистая почва с вкраплением горных пород в пределах 10-30% от массы глины.

Грунты со средней склонностью к пучению;

Расширение объема от 3.5 до 7%

  • Пластичная глинистая почва;
  • Глинистая почва, суглинок и супесь с вкраплением горных пород свыше 30% от массы.

Грунты с высокой склонностью к пучению;

Расширение объема от 7%

  • Мягкопластичная глининистая почва;
  • Мелкие и пылеватые песчаные грунты с высоким уровнем грунтовых вод.

Таблица 1.1 : Классификация пучинистости грунтов

Узнай почему свайный фундамент помогает избежать проблем с морозным пучением:


Чем пучение почвы опасно для фундамента


Рис. 1.4

Строительная практика показывает, что конкретный земельный участок может иметь крайне сложную схему промерзания и пучинистого поднятия почвы.

К примеру : грунт вокруг здания, расположенного на среднепучинистой почве, по внешнему периметру постройки может иметь глубину промерзания до полутора метров и при сезонном пучении подниматься до 10 см. вверх, тогда как грунт, расположенный под домом всегда будет более теплым и сухим, и пучению может не подвергаться вообще.

Только так можно решить проблему и недопустить разрушения здания в результате пучения:

Неравномерное пучение также может стать следствием оттаиванием снежного покрова на южной стороне здания - почва, пропитанная влагой из оттаявшего снега, при наступлении следующих заморозков будет подвергаться увеличенным силам пучения, в сравнении с силами на северной стороне здания.

Рис. 1.5

Самую высокую опасность сезонное пучение представляет для легких домов, возведенных из пенобетона, дерева либо каркасных панелей. Обуславливается это неспособностью компенсации давлением массы здания оказываемых на фундамент выталкивающих нагрузок.

Строение обладающее достаточно большой массой (к примеру, дом из кирпича), будет давить на фундамент, и если давление от тяжести конструкции превысит выталкивающее давление грунта, почва из-за невозможности расширения будет уплотняться и воздействия пучения ослабятся к минимуму.


Способы уменьшения влияния пучения грунта на фундамент

Строительство ленточных и плитных фундаментов на пучинистых грунтах должно обязательно сопровождаться обустройством уплотняющей подсыпки .

Такая подсыпка состоит двух слоев - крупного песка и гравия либо щебня. Толщина слоев подсыпки должна быть одинаковой, при этом общая толщина уплотнения начинается с 20 сантиметров для слабопучинистых грунтов, и увеличивается до 35-40 сантиметров для сильнопучинистой почвы.

Рис. 1.6

Однако данная мера является недолговечной ввиду того, что подсыпка, в период повышения уровня грунтовых вод, которое происходит осенью и во время оттаивания снежного покрова, полностью окружается водой. При пропитывании влагой в песок и гравий из грунта проникают пылеватые частицы. В результате этого со временем непучинистые материалы подсыпки приобретают склонность к пучению и теряют свою защитную функцию.

Уменьшить данный негативный фактор позволяет использование специальных противозаиливающих рулонных материалов, которыми покрываются стенки подсыпки. Такие материалы (оптимальный вариант - Стеклохолст) пропускают воду, однако фильтруют все находящиеся в ней мельчайшие частицы ила и пыли.

Рис. 1.7

Также высокую эффективность демонстрирует практика обустройства дренажа. Такая система представлена дренажными трубами, расположенными по периметру фундамента в подсыпанном слое гравия, выполняющего функцию фильтра. Трубы располагаются под уклоном, что позволяет скопившимся в них грунтовым водам самотеком стекать в специально отведенный накопительный резервуар.

Наши услуги

Мы предоставляем следующие услуги: забивка свай и лидерное бурение . У нас есть собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай . Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Это архитектурно-строительная конструкция, которая играет очень важную роль при строительстве дома. От его устойчивости и прочности зависят долголетие всего здания, а также гарантия от всевозможных тяжелых и дорогостоящих ремонтов цокольной части стен, отмостки и самого фундамента. Из-за слабого, некачественно сделанного фундамента даже самая эффектная, красивая архитектура может оказаться в плачевном состоянии и потеряет свой вид. В результате неправильного возведения фундамента происходит разрушение дома, которое начинается снизу от грунта и сверху от кровли. Многие случаи из практики строительства и эксплуатации загородных малоэтажных зданий указывают на существенные проблемы, возникающие после определенного периода эксплуатации дома. К ним относятся: потеря домом тепла, появление плесени, сырости и трещин. Все эти проблемы являются результатом многих причин, в том числе и неправильно выбранного месторасположения данного дома на участке.

Избыточная теплопотеря приводит к большим расходам на топливо и на ремонт не только ограждающих конструкций стен, кровли, перекрытий, заделки трещин, швов и стыков, но и на необходимый ремонт самого фундамента. Если потеря тепла связана с разрушением гидро и теплоизоляции, то дополнительные усилия на их восстановление могут быть незначительными, но когда проблема касается самого основания, фундамента, то затраты на его ремонт могут быть очень существенны.

Вывод: прежде чем приступать к возведению личного дома своими силами, необходимо ознакомиться со всеми строительными процессами в последовательном цикличном порядке. Как правило, начинают строительство снизу вверх. При этом следует знать и помнить многие тонкости строительного дела и мастерства, а главное – заранее определиться в организации строительного плана на своем участке. То есть провести весь соответствующий комплекс подготовительных работ, заготовить и разместить на участке строительные материалы, конструкции и детали в том порядке, в каком они должны вами использоваться согласно имеющемуся проекту дома.

Трудности и сложности, возникающие при строительстве дома, нередко связаны с физическими явлениями окружающей среды и природно-климатическими условиями, такими как: температура и влажность воздуха, осадки (снег, дождь), ветер и его основное направление (так называемая «роза ветров»), его сила и напор, давление на стены и кровлю. Учет этих факторов при проектировании и строительстве направлен на обеспечение оптимального микроклимата внутри дома, при котором организм человека не испытывает физического и психологического дискомфорта.

Инсоляция – облучение поверхностей стен и кровли дома прямыми лучами солнца, оказывает значительное влияние на архитектурно-планировочное решение дома. Инсоляция оказывает световое, тепловое и биофизическое воздействие на человека. Воздействие инсоляции на человека и окружающую среду двойственно… С одной стороны, инсоляция благоприятна, без нее не обойтись; с другой стороны, чрезмерная солнечная активность (радиация) вызывает световой дискомфорт, перегрев и ультрафиолетовую пере облученность, диктующие применение солнцезащитных устройств. Эти свойства инсоляции очень хорошо используют архитекторы в процессе проектирования того или иного дома, особенно загородного. Они проектируют на фасадах (с южной стороны) разнообразные по форме конструкции: специальные солнцезащитные устройства в виде козырьков разнообразной формы, навесов, крытых террас, лоджий, балконов, декоративных экранов-отражателей (вертикальных и горизонтальных), опускающихся и поднимающихся маркизов и т. п. Применяемые конструкции не только закрывают стены дома от прямых солнечных лучей, благодаря чему часть сооружения находится в тени, но эти плоскости еще и украшают дом, делают его архитектурные мотивы более выразительными и живописными. Если дом строится на юге, где много солнца, то его архитектура может быть очень разнообразна и эффектна. Но необходимо помнить, что при проектировании и сооружении дома надо соблюдать условия разумной достаточности. Ведь излишняя затененность большими карманами, нишами, а также избыточное озеленение ведут к быстрому образованию сырости, плесени, мелким трещинам на внешних плоскостях дома, и в результате происходит разрушение основания сооружения, его фундамента.

Многие строительные материалы имеют пористую структуру и, следовательно, могут пропускать сырость и влагу, которые по скрытым от глаз капиллярным сосудам поднимаются вверх и опускаются вниз, что, безусловно, влияет на состояние фундамента. Основание дома может разрушаться и в том случае, если грунт сильно переувлажнен, в частности от воздействия грунтовой влаги. Если фундамент дома был сделан тяжелым, то последуют его просадки, разрушение гидроизоляции, отмостки и т. д. Как правило, фундамент начинает разрушаться с той стороны, где грунт основания переувлажненный, где преобладает затененность и нет проветривания.

Важно помнить, что очень часто, в практике бывают ситуации, когда торопливость в быстром завершении строительства дома, нехватка и замена одного строительного материала другим, различные просчеты и ошибки при возведении постройки приводят к тому, что жилой дом к началу эксплуатации начинает разрушаться. В результате вся нагрузка падает на основание дома, его фундамент. Поэтому тщательно подготовленное основание и грамотно выполненный фундамент обеспечат надежность эксплуатации любого дома - как одноэтажного садового, так и многоэтажного современного особняка.


Регионы страны отличаются по своим природно-климатическим условиям, поэтому в зависимости от этого в период зимних холодов грунты могут промерзать на различную глубину, что приводит к их вспучиванию. Особенно подвержены таким изменениям глинистые грунты, лёсс, супеси и пылеватые пески. Грунты под весом возведенного дома проседают, в результате чего цельность строительных конструкций нарушается. Чтобы не допустить подобного, еще на стадии закладывания фундамента нужно принять особые меры, а именно:

  1. укрепить грунт, уложив песчаный слой или введя цемент либо битум;
  2. провести дренажные работы;
  3. обеспечить защиту от неравномерного увлажнения грунта в котловане или траншее;
  4. сократить сроки возведения фундамента из водостойких материалов, при этом пространство между фундаментов и стенками котлована или траншеи необходимо засыпать грунтом в максимально короткие сроки.

Для нечерноземной полосы России характерны пучинистые грунты, к которым относятся глины, суглинки, супеси и мелкие пески. Непучинистые (средне- и крупнозернистые пески, гравелистые пески, крунообломочные и скалистые породы) встречаются гораздо реже.

Рассчитывая, конструируя и закладывая фундамент, необходимо помнить, что силы пучения при пониженных температурах действуют снизу вверх по касательной на боковые стороны фундамента, составляет 6-10 тонн на 1 кв.м. и практически всегда превосходят вертикально направленные силы, возникающие под весом самой конструкции дома (это особенно характерно для легких зданий).

Чтобы не допустить морозного пучения или уменьшит его силу, при закладке фундамента следует:

  1. выполнить боковые поверхности фундамента с наклоном;
  2. обработать боковые поверхности фундамента составом, препятствующим их смерзанию с грунтом;
  3. утеплить отмостку, что сократит глубину промерзания грунта. Отмостка представляет собой полосу земли, которая покрыта изолирующим материалом. Основное назначение отмостки - препятствование проникновению влаги под фундамент;
  4. проложить дренаж для осушения грунта.

Глубина траншеи, которую необходимо отрыть для закладки фундамента, зависит от целого ряда обстоятельств:

  1. глубина промерзания грунта;
  2. структура грунта;
  3. наличие и уровень грунтовых вод;
  4. природно-климатические условия , определяющие глубину промерзания грунта.

Кроме качества грунта, необходимо знать глубину его промерзания. Глубина фундамента должна быть больше глубины промерзания грунта, которая для средней полосы составляет 80-100 см.

Глубина закладки фундамента зависит также от уровня грунтовых вод. При низком уровне грунтовых вод (больше глубины промерзания плюс 2 м) рекомендуется фундамент закладывать не менее полуметра. При более высоком уровне грунтовых вод (до 2 м глубины промерзания) рекомендуется фундамент закладывать на глубину промерзания и устанавливать его на подушку из песка и гравия.

Минимальное заглубление фундамента - 0,5 м для песчаных грунтов, для глинистых грунтов - 0,7 м.
Минимальная толщина - 50 см из бутового камня, из бутобетона - 35 см.

Таблица для определения глубины закладки фундамента при малоэтажном строительстве:

Тип грунта Горизонт грунтовых вод относительно
расчетной глубины промерзания 		Глубина закладки
фундамента
Скальные Не имеет значения Независимо от глубины промерзания
Щебень, галька, крупно- и среднезернистые гравелистые пески, гравий Не имеет значения Независимо от глубины промерзания - 0,5 м
Глины, супеcи, суглинки, пылеватые и мелкозернистые пески Горизонт грунтовых вод находится на расчетной глубине промерзания или выше нее Не меньше, чем расчетная глубина промерзания


Глубина промерзания грунта зависит от природно-климатической зоны, на территории которой строится дом. Поскольку территория России располагается в Северном полушарии, то на большей ее части наблюдается промерзание грунта зимой, хотя, естественно, она будет различной, например, в Архангельской и Саратовской областях. Для каждой географической зоны существует нормативная глубина промерзания. Это такая глубина, на которой зимой отмечается температура 0°С, а для глинистых и суглинистых грунтов -1°С. В ходе многолетних наблюдений в местах, очищенных от снега, было установлено ее среднее значение. Оно было принято за точку отсчета. Глубина промерзания грунтов колеблется от 80 см на юге до 240 см на севере.

Расчетная глубина промерзания под закладку фундамента жилого дома, который зимой постоянно отапливается, может быть уменьшена по сравнению с нормативной на определенную величину, если пол располагается на:

  1. грунте - на 30%;
  2. лагах - на 20% (лаги – это бревна или металлические балки, кладутся горизонтально и служат опорой для пола);
  3. применить вертикальное армирование для связывания верхней и нижней поверхности фундамента;
  4. балках - на 10%.

Близкие грунтовые воды и повышенная вследствие этого влажность относятся к основным факторам, влияющим на глубину промерзания грунта зимой. По законам физики, вода при замерзании увеличивается в объеме (примерно на 10%), что вызывает пучение слоев грунта в пределах глубины промерзания. В результате происходят выталкивание фундамента зимой и противоположный процесс - затягивание - весной, что по периметру фундамента идет с различной интенсивностью, т.е. неравномерно. Подобные обстоятельства могут повлечь за собой деформацию фундамента и трещинообразование, а в последствии даже разрушение. Сила вспучивания настолько велика (приблизительно 120 кН на 1 кв.м.), что может приподнять практически любой дом, но неодинаково на разных участках. Единственный выход - грамотная закладка фундамента.

Иногда строители перестраховываются и закладывают фундамент (даже при незначительной глубине промерзания грунта) на глубину более 1 м. При этом подошва фундамента находится на слоях непромерзающего грунта. Это может быть оправдано при повышенной нагрузке (более 120 кН на погонный метр ленточного фундамента), когда строится кирпичный или каменный дом высотой 2-3 этажа. При возведении стен из относительного легких строительных материалов (бруса, вспененного бетона и т.п.) нагрузка на каждый погонный метр не превышает 40-100 кН. Деформацию фундамента при пучении могут вызвать силы трения, действующие со стороны прилегающих слоев грунта. Помимо этого, если возведенная постройка достаточно легкая, несущая способность заглубленного фундамента используется только на 10-20%. Следовательно, 80-90% материалов и средств, которые будут вложены в работы нулевого цикла, тратятся нерационально, практически впустую.

! Тематические статьи и материалы, размещенные на сайте www.сайт носят исключительно информационный характер и никоим образом не являются руководством к действию. Пожалуйста, при строительстве дома, ремонте и отделке обращайтесь к профессионалам!