- Досліджуємо геологію своїми руками
- Глибина закладення фундаменту в залежності від рівня ґрунтових вод
- Глибина промерзання грунтів
- На яку глибину копати фундамент
- Дрібнозаглиблений фундамент
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Глибина закладення фундаменту - проектована величина, яка залежить від типу будівлі або споруди, кліматичної зони, ґрунтів на ділянці та рівня залягання підземних вод. На цю величину також впливає конструкція будівлі (з підвалом або без), принцип її використання (з опаленням або без), поверховість та маса.
Якщо говорити предметно, це та величина, на яку потрібно буде закопати фундамент, щоб він забезпечував стабільну опору для спорудження. Бувають вони двох видів:
- глибокого закладання;
- дрібного закладення або незаглиблені.
Згідно з нормами будівництва для того щоб протистояти силам морозного пучення, підошву необхідно заглиблювати на 15-20 см нижче рівня промерзання для ґрунту. При виконанні цієї умови фундамент називають «глибокого закладання» або «заглиблений».
При глибині промерзання більше 2 метрів проведення земляних робіт має дуже великі обсяги, велика також витрата матеріалів і дуже висока ціна. У цьому випадку розглядають інші типи фундаментів - пальові або пальово-ростверкові, а також можливість закладання вище нормативної точки промерзання. Але це можливо тільки за наявності ґрунтів з нормальною несучою здатністю, обов'язковому утепленні цоколя та фундаменту, а також при влаштуванні утепленого вимощення. У цьому випадку глибина закладення зменшується в рази і зазвичай становить менше метра.
Іноді фундамент заливають прямо на поверхні. Це - варіант для господарств, причому, швидше за все з деревини. Тільки вона в таких умовах здатна компенсувати перекоси, що виникають.
Перед початком планування будинку, ви повинні вирішити, в якому місці ділянки хочете поставити будинок. Якщо геологічні дослідження вже є, враховуйте їх результати: щоб менше було проблем із фундаментом, мав він мінімальну вартість, бажано обрати саму «суху» ділянку: там, де ґрунтові води знаходяться якомога нижче.
Далі в обраному місці проводять геологічні дослідження ґрунту. Для цього бурять шурфи на глибину від 10 до 40 метрів: залежить від будови пластів та запланованої маси будівлі. Свердловини роблять як мінімум, п'ять: у тих, точках, де плануються кути і посередині.
Середня вартість такого дослідження - близько 1000$. Якщо будівництво планується масштабне, сума не сильно позначиться на бюджеті (середня вартість будинку 80-100 тис. доларів), а вберегти може багато проблем. Тож у цьому випадку замовляйте дослідження у професіоналів. Якщо ж поставити хочете невелику споруду - невеликий будинок, дачу, лазню, альтанку або майданчик з мангалом, то можна зробити дослідження самостійно.
Досліджуємо геологію своїми руками
Для перевірки геологічної будови ґрунтів своїми руками озброюємося лопатою. У всіх п'яти точках - під кутами майбутньої будови та в середині - доведеться копати глибокі ями. Розмір: метр на метр, глибина – не менше 2,5 м. Стінки робимо рівні (хоча б щодо). Викопавши яму, беремо рулетку та листок паперу, заміряємо та записуємо шари.
Що можна побачити в розрізі:
- Зверху йде найтемніший шар - родючий. Його товщина від 10 см до 1,5 метрів, іноді більша. Цей шар обов'язково видаляється. По-перше, він пухкий, по-друге, у ньому живуть різні тварини/комахи/бактерії/грибки. Тому відразу після розмітки фундаменту насамперед цей шар видаляють.Нижче розташований природний грунт. Таким він був до «обробки» тваринами та мікроорганізмами. Тут можуть бути такі ґрунти;
-
- Щільний пісок (великий, середній, з гравієм). Відмінна основа для будівництва будинку: і вода йде швидко і надійна основа. На таких ґрунтах можна ставити будинок на дрібнозаглиблений фундамент (глибина закладення від 50 см).
- Сипучі піски (дрібні та пилуваті). Якщо підземні води розташовані глибоко, можна будуватися. Але ці ґрунти небезпечні тим, що пливуть при насиченні водою.
- Глина, суглинок, супісок. Поводяться так само як і пилуваті піски: при намоканні пливуть, якщо води мало, але їхня здатність висока. Тут ще потрібно дивитися на кількість опадів у регіоні.
- Торф'яники. Найненадійніші підстави. На них можна будуватися лише з використанням стовпчастих фундаментів. І то тільки за умови, що не дуже глибоко розташований шар грунту з хорошою несучою здатністю.
Часто складнощі виникають при спробах розрізнити глиновмісні ґрунти.Іноді достатньо лише на них подивитися: якщо переважає пісок і є вкраплення глини - перед вами супісь. Якщо переважає глина, але є й пісок – це суглинок. Ну а глина не містить ніяких вкраплень, копається важко.
Є ще один метод, який допоможе вам упевнитися наскільки правильно ви визначили ґрунт. Для цього зі звільненого ґрунту скочують руками валик (між долонями, як колись у дитячому садку) і згинають його в бублик. Якщо все розсипалося – це малопластичний суглинок, якщо розвалилося на шматки – пластичний суглинок, якщо залишилося цілим – глина.
Визначившись з тим, які ґрунти у вас знаходяться на вибраній ділянці, можна приступати до вибору типу фундаменту.
Глибина закладення фундаменту в залежності від рівня ґрунтових вод
Всі особливості проектування описані в СНіП 2.02.01-83 . Узагальнено можна звести до наступних рекомендацій:
- При плануванні на скельних, піщаних великої та середньої крупності, гравистих, великоуламкових з піщаним заповнювачем ґрунтах глибина залягання фундаменту від рівня розташування підземних вод не залежить.
- Якщо під підошвою фундаменту знаходяться дрібні або пилуваті піски, то при рівні підземних вод розташованих на 2 метри нижче рівня промерзання ґрунту, глибина закладення фундаменту може бути будь-якою. Якщо води знаходяться вище цієї позначки, то закладати фундамент потрібно нижче рівня промерзання.
- Якщо під підошвою будуть глини, суглинки, великоуламкові грунти з пилуватим або глинистим заповнювачем, то фундамент однозначно повинен бути нижчим за рівень промерзання (від рівня підземних вод не залежить).
Як бачите, в основному рівень закладання фундаменту фундаменту визначається наявністю підземних вод і тим, наскільки сильно промерзають ґрунти в регіоні. Саме морозне пучення стає причиною проблем із фундаментами (або зміна рівня ґрунтових вод).
Глибина промерзання грунтів
Щоб приблизно визначити до якого рівня промерзають ґрунти у вашому регіоні, достатньо поглянути на карту, що знаходиться нижче.
Але це - усереднені дані, так що для конкретної точки визначити значення можна з дуже великою похибкою. Для допитливих розумів наведемо методику розрахунку глибини промерзання ґрунту у будь-якій місцевості. Вам потрібно знати лише середні температури за зимові місяці (ті, в яких середньомісячна температура має негативні значення). Можете порахувати самі, формула та приклад розрахунку викладені нижче.Dfn - глибина промерзання в даному регіоні,
Do - коефіцієнт, що враховує типи ґрунту:
- для великоуламкових ґрунтів він дорівнює 0,34;
- для пісків з хорошою несучою здатністю 0,3;
- для сипких пісків 0,28;
- для глин та суглинків він дорівнює 0,23;
Mt - сума середньомісячних негативних температур за зиму у вашому районі.Знаходьте статистику служби метрології у вашому регіоні. Вибираєте місяці, в яких середньомісячна температура нижча за нуль, складаєте їх, знаходите квадратний корінь (є функція на будь-якому калькуляторі). Результат підставляєте у формулу.
Наприклад, збираємося будуватися на глині. Середні зимові температури в регіоні: -2°C, -12°C, -15°C, -10C, -4°C.
Розрахунок промерзання ґрунту буде таким:
- Mt=2+12+15+10+4=43, знаходимо квадратний корінь із 43, він дорівнює 6,6;
- Dfn=0,236,6=1,52 м.
Отримали, що розрахункова глибина промерзання за заданими параметрами: 1,52 м. Це ще не все, врахувати чи потрібно буде опалення, і, якщо буде, які температури підтримуватимуться в ньому.
Якщо будівля неопалювальна (лазня, дача, будівництво буде йти кілька років), застосовують підвищуючий коефіцієнт 1,1, який створить запас міцності. В цьому випадку глибина закладення фундаменту 1,52 м1,1=1,7 м.
Якщо будівля опалюватиметься, грунт теж отримуватиме порцію свого тепла і промерзатиме менше. Тому за наявності опалення коефіцієнти знижувальні. Їх можна взяти з таблиці.
Отже, якщо в приміщеннях постійно підтримуватиметься температура вище +20°С, підлога з утепленням, то глибина закладення фундаменту буде 1,52 м0,7=1,064 м. Це вже менші витрати, ніж заглиблюватися на 1 ,52 м.
У таблицях та на картах наведено середній рівень за останні 10 років. Загалом, мабуть, у розрахунках варто використовувати дані за найхолоднішу зиму, яка була за останні 10 років. Аномально холодні та безсніжні зими бувають приблизно з такою періодичністю. І за розрахунків бажано орієнтуватися на них. Адже вас мало заспокоїть, якщо відстоявши 9 років, на 10-й ваш фундамент дасть тріщину через занадто холодну зиму.
На яку глибину копати фундамент
Озброївшись цими цифрами та результатами дослідження ділянки, потрібно підібрати кілька варіантів фундаментів.Найпопулярніші - стрічковий і стовпчастий або пальовий. Більшість фахівців сходиться на думці, що при нормальній несучій здатності ґрунту їх підошва повинна бути на 15-20 см нижче за глибину промерзання. Як її порахувати, ми розповіли вище.
При цьому враховуйте такі рекомендації:
- Спиратися підошва повинна на грунт з гарною несучою здатністю.
- Фундамент повинен занурюватися в шар, що несе, мінімум на 10-15 см. Бажано щоб грунтові води розташовувалися нижче. В іншому випадку необхідно вживати заходів щодо відведення води або зниження їх рівня, а це вимагає дуже великих коштів.
- Якщо грунт, що несе, занадто глибоко, варто розглянути варіант пальового фундаменту.
Вибравши кілька типів фундаменту, визначивши їм глибину закладення, проводять орієнтовний підрахунок вартості кожного. Вибирають той, який буде економічнішим.
Ще зверніть увагу, що для зменшення глибини закладення фундаменту можна застосовувати утеплену вимощення. При будівництві стрічкового фундаменту дрібного закладення вимощення обов'язкове.
Дрібнозаглиблений фундамент
Іноді фундамент глибокого закладання будує дуже дорого. Тоді розглядають пальовий (пальово-ростверковий) або фундаменти дрібного закладення (дрібнопоглиблені). Їх ще називають «плаваючими». Їх тільки два види - це монолітна плита та стрічка.
Плитний фундамент вважається найнадійнішим і найлегше передбачуваним. У нього така конструкція, що вона може отримати значні пошкодження лише за грубих прорахунків при проектуванні. Тим не менш, і його можна зіпсувати.
Тим не менш, забудовники плитні фундаменти не люблять: вони вважаються дорогими. На них йде багато матеріалу (в основному арматури) та часу (на в'язку тієї ж арматури). Але іноді плитний фундамент виходить дешевше стрічкового глибокого закладання або навіть пальового.Тож не скидайте його відразу з рахунків. Він буває оптимальним, якщо будувати хочуть важку будівлю на пучнистих або сипучих грунтах.Дрібнозаглиблена стрічка може мати глибину від 60 см. При цьому вона повинна спиратися на грунт з нормальною здатністю, що несе. Якщо глибина родючого шару більша, то глибина закладення стрічкового фундаменту збільшується.
Зі стрічковими фундаментами дрібного закладення під легкі будівлі все дуже просто: вони працюють добре. Комбінація зі зрубом з колоди або бруса – це економний і в той же час надійний варіант. Якщо і трапляються перегини стрічки, то пружна деревина добре з ними справляється. Майже також добре себе на такій основі почувається каркасний будинок.
Уважніше потрібно прораховувати якщо на дрібнозаглибленому стрічковому фундаменті збираються будувати задні з легких будівельних блоків (газобетону, пінобетону, тощо). Вони на зміни геометрії реагують не найкращим чином.Тут потрібна консультація досвідченого і, обов'язково, компетентного фахівця з великим досвідом.
А ось під важкий будинок дрібний заглиблений стрічковий фундамент ставити невигідно. Щоб передати все навантаження, його потрібно робити дуже широким. В цьому випадку, швидше за все, дешевше буде плитний.
Як працює дрібнозаглиблений фундамент
Цей тип використовується тоді, коли боротися з силами здирання занадто дорого і не має сенсу. У випадку фундаментів дрібного закладення з ними і не борються. Їх, можна сказати, ігнорують. Просто роблять так, що фундамент і будинок піднімаються і опускаються разом з грунтом, що спучився. Тому їх ще називають «плаваючими».
Все, що при цьому необхідно - забезпечити стабільне положення та жорсткий зв'язок усіх частин фундаменту та елементів будинку. А для цього потрібен правильний розрахунок.