что такое заглубленный фундамент
В каких случаях и как возводят фундаменты глубокого заложения?
Фундаменты глубокого заложения (ФГЗ) относятся к массивным и дорогостоящим конструкциям, выбираемым при повышенных весовых нагрузках и ведении строительства на сложных грунтах.
Отдельные этапы их строительства могут выполняться своими силами, но в большинстве случаев работы выполняются с привлечением спецтехники и профессиональных бригад.
Что это такое?
Данная группа представлена основаниями, заглубляемыми ниже уровня промерзания грунта как минимум на 20-30 см, вплоть до достижения устойчивых и плотных пород с целью выдержки значительных весовых нагрузок и сил морозного пучения без смещения конструкций.
Справка! Исполнение таких фундаментов бывает разным и выбирается исходя из условий эксплуатации и поставленных задач.
Необходимость
Потребность в заглублении оснований домов возникает при ведении строительства на участках с пучинистыми или не связанными грунтами, склонными к насыщению влагой и смещению подземных конструкций при смене сезонов.
При высоких требованиях к устойчивости (а именно – при высоких и экстремальных весовых нагрузках) фундамент должен опираться исключительно на плотные и непромерзаемые слои.
Область применения
Данный тип оснований выбирается:
Важно понимать, что ФГЗ не относятся к универсальным и бюджетным. Вложение в них оправданы лишь при строительстве на сложных грунтах домов из тяжелых материалов или большой этажности. В таких случаях силы морозного пучения и вес постройки компенсируют друг друга.
Обратите внимание! При малом весе здания устойчивость ФГЗ не гарантируется.
Отдельным фактором выступает уровень грунтовых вод, влияющий на тип ФГЗ:
Плюсы и минусы
К преимуществам заглубленных оснований относят:
Недостатки проявляются в трудоемкости и дороговизне. При заложении таких фундаментов возрастают траты на работы и материалы (в 3-4 раза и более при сравнении с малозаглубленными конструкциями с той же площадью), возникает потребность в привлечении спецтехники и существенно растягивается сам процесс строительства.
Помимо этого, к минусам заглубленных конструкций относят потребность в обновлении гидробарьеров и утепляющих прослоек как минимум раз в 10 лет.
Виды массивных оснований в промышленнном строительстве
При заложении фундаментов под мосты, многоэтажные дома и промышленные объекты глубина опор может достигать 40-60 м, что в свою очередь приводит к усложнению технологии и задействованию спецтехники.
На заметку. В большинстве случаев конструкции имеют свайное (опускные и кессонные колодцы, тонкостенные или буронабивные сваи) или ленточное исполнение (стены в грунте).
Опускные колодцы
Замкнутые по периметру, но открытые снизу и сверху полые конструкции относятся к свайным и чаще всего закладываются из кольцевых и сборных элементов, реже, при проходе скальных грунтов или сложной форме колодца – заливаются на месте.
Технология их строительства предполагает поэтапную выемку грунтов после опускания элемента вниз под собственным весом, оптимальной формой опоры считается симметричное кольцо.
После заглубления конструкции до нужной отметки внутренняя полость заполняется бетоном или используется в других целях.
Кессоны
Еще один подвид свайных фундаментов – кессонные колодцы имеют схожую с предыдущей, но более сложную и дорогостоящую технологию строительства. В ходе погружения элементов колодец защищается кессонной прокладкой, с подачей воздуха через верхние люки.
Длина закладываемых кессонов ограничивается 40 м, выемку грунта изнутри приходится выполнять с частой заменой работников, контролирующих процесс. Данный тип заглубленного фундамента выбирается при строительстве массивных домов на рыхлых грунтах, включая участки с высоким УГВ.
Тонкостенные оболочки
Этот тип оптимален при необходимости снижения собственного веса основания без потерь устойчивости. Заостренные металлические полые цилиндры погружаются в грунт с помощью вибрационного оборудования и заполняются бетоном, полученное свайное поле обвязывается ростверками или плитой.
Буровые опоры
Закладываемые в предварительно подготовленные шахты бетонные столбы зачастую имеют расширенную пятку и усиленно армируются в нижней части. Такое исполнение по аналогии с тонкостенными конструкциями выбирается при необходимости снижения давления на грунт и повышенных требованиях к устойчивости фундамента.
Стены в грунте
Монолитные или сборные стены, закладываемые в узких (40-120 см) и глубоких (до 40-60 м) траншеях, оптимальны при строительстве домов с подземными этажами, ограждений котлованов, подпорных конструкций и противофильтрационных завес.
Конструкции совмещают ограждающие и несущие функции и возводятся на любых нескальных грунтах за исключением плывунов, включая участки с высоким УГВ.
В отличие от традиционных ленточных фундаментов, такие конструкции закладываются без опалубки, после разработки траншей грейфером или гидравлическими фрезами и укрепления стенок бетонитом.
Какие типы применяют для частного дома?
В качестве основания для частных построек из тяжелых материалов с 2-3 этажами чаще всего используется:
Нужный тип выбирается исходя из условий на участке и ожидаемых нагрузок.
Совет. При планировании заложения в доме подвала владельцы останавливаются на ленточных конструкциях.
Как происходит закладка основания на большие глубины?
Даже при самостоятельном строительстве работы требуют привлечения спецтехники – как минимум на этапе подготовки траншей, опускания тяжелых готовых опор или заливки большого объема бетона. К закладке фундамента приступают после подготовки материалов и площадки (при необходимости – с выравниванием), разметки, подвода коммуникаций и согласования этапов работ.
Ленточного
Самый распространенный в частном строительстве и дающий возможность заложить стены подземных этажей ленточное заглубляемое основание требует грамотного расчета и точной разметки:
Монолитные ленточные фундаменты заливаются без перерывов, при отсутствии такой возможности опалубка разделяется на отдельные зоны вертикальными перегородками.
К важным условиям технологии относят:
Из видео узнаете, как сделать ленточный фундамент глубокого залегания:
Плитного
Классический плитный фундамент в принципе редко закладывается ниже линии промерзания грунта, даже при самых сложных условиях эксплуатации оптимальный диапазон его заглубления варьируется в пределах 0,5-1 м. Риски смещения или деформации конструкции уменьшаются за счет:
Исключение делается при планировании обустройства в доме подземных этажей или подвалов:
Свайного
Устойчивость этого типа фундамента напрямую зависит от правильности расчета свайного поля (а именно – типа, числа, глубины заложения, сечения и интервала опор) и ростверка.
На пучинистых грунтах ленточную или плитную обвязку поднимают выше нулевой отметки на 25-30 см, с обязательным упором нижней части свай в устойчивые слои.
Максимальную несущую способность основания обеспечивают монолитные ж/б сваи, забиваемые дизель-молотом или другими копровыми установками. Технология заложения обвязки в целом совпадает со схемой строительства малозаглубленных ленточных или плитных оснований, соединение армокаркасов опор и ростверка обеспечивается заранее.
Совет. С целью продления срока службы и защиты от промерзания по периметру свайных фундаментов укладывается отмостка.
Основные ошибки и советы по возведению
Типичная и общая для всех видов оснований ошибка – выбор неправильной глубины заложения опор считается самой опасной.
Нормативная глубина промерзания грунта в данном случае становится важным, но не единственным ориентиром, при правильном подходе решение о типе и глубине закладки фундамента принимается после учета всех факторов (УГВ, климатических условий, близости водоемов, состава и однородности грунта, рельефа, потребности в цокольных помещениях, других требований к конструкции).
Помимо этого, к нарушениям относят:
Для получения надежного и устойчивого основания рекомендуется принять меры по отводу воды от конструкций. В особо сложных случаях застройщики вынуждены менять грунт из котлована при обратной засыпке на песок или более плотные и не насыщаемые влагой породы.
Заключение
В заключение стоит напомнить, что углубление фундаментных конструкций ниже линии промерзания всегда требует серьезных вложений и выбирается лишь при повышенных требованиях к их несущим способностям и отсутствии других вариантов. Расчет таких оснований без исключения доверяют специалистам.
Глубина заложения для разных типов фундамента
Глубина заложения для разных типов фундамента требует особого внимания. Именно она, являясь важнейшим параметром, во многом определяет надежность, устойчивость и долговечность всего сооружения.
Действующие строительные правила и нормативы определяют основной порядок выбора и методики расчетов. При проектировании дома важно выявить основные эксплуатационные факторы, и учесть степень их воздействия.
Что это такое?
Глубина заложения фундамента представляет собой расстояние от подошвы до поверхности земли.
По сути, это высота его поземной части, определяющая место расположения опорной площадки и площадь боковых, заглубленных фундаментных стенок.
Изменяя глубину заложения, можно решать такие задачи:
Правила определения данного параметра установлены нормативными документами: СНиП 2.02.01-83 и СП 22.13330.2011.
От чего зависит?
Проектная глубина фундамента, в общем случае, зависит от геологических, гидрологических, климатических и конструктивных особенностей местности, участка и самого здания.
Наиболее значительное воздействие оказывают следующие факторы:
Существуют общие правила определения глубины залегания фундамента, но каждый тип фундамента имеет и определенные нюансы. Различные способы используются для мелкозаглубленных и заглубленных фундаментов.
Промерзание грунта
Одним из важнейших воздействующих факторов считается глубина промерзания грунта. Дело в том, что при замерзании вода, находящаяся в почве, расширяется, увеличивая объем. В результате на фундамент начинает воздействовать дополнительная нагрузка со стороны грунта.
Если для боковых, упрочненных стенок она не столь опасна, т.к. гасится за счет высокой прочности конструкции, то снизу появляется сила, направленная на выталкивание опоры.
Величина такой нагрузки зависит от пучинистости грунта, т.е. степени его расширения при замерзании. Соответственно весной при оттаивании происходит обратный процесс. В результате ежегодных колебаний материал фундамента постепенно разрушается, снижая долговечность здания.
Указанные процессы, происходящие в зоне промерзания, требуют, чтобы фундаментная подошва на пучинистых почвах располагалась ниже уровня промерзания. В малопучинистых грунтах (песчаники, скалистые выходы и т.д.) воздействие менее значительны и можно использовать мелкозаглубленный фундамент.
Глубина промерзания грунта устанавливается по результатам многолетних наблюдений и различна для разных регионов страны. Она зависит от среднесуточной температуры и типа почвы.
Так в Московском регионе при среднесуточной температуре минус 10⁰C глубина промерзания составляет:
Усредненные данные по уровню промерзания грунта в разных регионах РФ приведены в СНиП 23-01-99 и СП 131.13330.2011. По ним составляется карта всей территории.
В процессе эксплуатации зданий может происходить изменение процесса промерзания за счет тепловых потоков.
Корректировка глубины промерзания производится по формуле: Н = m x Но, где:
Коэффициент колеблется в пределах 0,4-1,1.
Если табличные данные отсутствуют, то глубину промерзания можно рассчитать по формуле: Н = Hi√Mt, где:
Определение величины заглубления
При строительстве дома возникает вопрос: как определить глубину заложения? Для заглубленного фундамента существует следующее правило: она должна быть на 20-30 см больше глубины промерзания и на 50-60 см меньше глубины расположения подземных вод. На выбор величины параметра мало влияют конструкционные и эксплуатационные нагрузки.
По экономическим соображениям считается, что ленточный фундамент целесообразно возводить с глубиной заложения до 2,5 м. При больших значениях лучше использовать столбчатый или свайный тип.
Мелкозаглубленный фундамент имеет заглубление порядка 35-50% от глубины промерзания. Этот вариант характерен для монолитной плиты в любом грунте, а также ленточного или столбчатого фундамента при строительстве на малопучинистых грунтах.
Расчет глубины фундамента проводится с учетом нагрузок от сооружения и несущей способности грунта. Глубина промерзания также вносит свои коррективы, но путем практических рекомендаций.
Формула для расчета
Как рассчитать глубину заложения фундамента под дом? Расчет осуществляется согласно СП 22.13330.2011 по формуле.
Формула расчета глубины промерзания
Н = Hi√Mt
Значение Hi составляет:
Пример
Рассмотрим строительство сооружения на глиняных почвах и в Московском регионе. Для Москвы характерны средние температуры: декабрь – минус 10, январь – минус 16, февраль – минус 18⁰C.
Тогда рассчитываем глубину промерзания: Н= 0,23√(10+16+18)= 1,1 м.
Корректировка производится с учетом коэффициента влияния теплового режима сооружения m. Его значение устанавливает СНиП 2.02.01-83 и СП 25.13330 с учетом среднесуточных температур, поддерживаемых в помещении.
В указанных документах можно по таблице уточнить m для зданий с различным режимом проживания, разной конструкцией напольного перекрытия, с учетом наличия утеплений и подвала.
Для дома с утепленным цоколем в Московском регионе при среднесуточной температуре в помещении 10-12⁰C можно принять m=0,9.
Окончательно, расчетное промерзание составит: Н х m = 1,1 х 0,9 = 0,99 м.
Глубина заложения фундаментов в соответствии с требованиями таблицы 2 СНиП 2.02.01-83*
Далее необходимо учесть расположение подземных вод. Если они располагаются на глубине более 3 м, то глубина заложения фундамента должна быть не менее глубины промерзания.
С учетом рекомендаций принимает, заглубление равным Н+0,3 м, т.е. 1,3м. Эта глубина должна обеспечить надежность и долговечность ленточного или столбчатого фундамента.
Минимальные и максимальные значения
Для заглубленного фундамента минимальное заглубление равно глубине промерзания грунта, а максимальная глубина заложения фундамента не должна достигать грунтовых вод минимум на 0,5 м.
Минимальное заложение мелкозаглубленного фундамента устанавливает СНиП 22.13330.2011 с учетом промерзания в такой зависимости:
Температура внутри дома позволяет корректировать заглубление мелкозаглубленного фундамента.
Так для неотапливаемого дома в Московском регионе минимальная глубина заложения фундамента составляет 0,5 м. Если в течение года поддерживается среднесуточная температура в помещении не ниже 10 градусов, то минимальное заглубление составляет 0,4 м, а при температуре 20 градусов – 0,28 м.
Приведенные минимальные значения рассчитаны на одноэтажные строения. При возведении 2-х этажного сооружения их следует удвоить. Более высокие здания на мелкозаглубленном фундаменте не возводятся.
При строительстве на высокопрочных грунтах (скальные выходы, крупнообломочные грунты) фундамент предназначен лишь для перераспределения нагрузок равномерно по всей площади.
Минимальная глубина заложения фундамента составляет 0,3 м. Аналогично выбирается заглубление для монолитного плитного фундамента.
Когда изменяется ступенчато?
При строительстве дома на участке с уклоном, необходимо ступенчатое изменение глубины заложения фундамента. В таких случаях используются конструкции ленточного и столбчатого типа.
Наибольшей надежностью обладает бетонная лента. Этот тип фундамента можно сооружать на склонах с наклоном до 28-35 градусов.
Суть ступенчатого фундамента заключается в том, что нижняя стена является подпорной стеной и имеет повышенную глубину заложения.
Схема его выглядит следующим образом: вначале, готовится траншея для верхней стене с глубиной, равной расчетной глубине.
Под нижнюю, подпорную стену роется траншея такой же глубины, но опалубка поднимается на такую высоту, чтобы ее верхняя граница находилась строго в одной горизонтальной плоскости с верхним срезом опалубки верхней стенки.
После заливки с внешней стороны нижней стены насыпается опорный откос, а потому фактическое заглубление нижней стены будет равно глубине заложения верхней стены плюс высота, компенсирующая уклон.
Боковая стена рассматриваемого ленточного фундамента имеет ступенчатую конструкцию. Вся ее длина условно делится на участки примерно по 2 м. На каждом участке формируется горизонтальное дно траншеи. Отправная точка – заглубление верхней стены.
Строение боковой стены фундамента на склоне можно пояснить на примере. Например, строится дом шириной 6 м на склоне с уклоном 15 градусов. Условно выделяем 3 ступени боковой стены длиной по 2 м.
Ступеньки должны компенсировать уклон, причем подошва на каждой из них должна быть строго горизонтальна. Начальная точка расположена на верхней, а конечная – на нижней стене, где глубина заложения фундамента составляет 0,8 м.
Однако за счет уклона конечная точка располагается ниже верхней на 6хsin15=1,55 м. Высота каждой ступени составит 1,55:3=0,53 см.
Верхняя ступень в начальной точке будет иметь заглубление 0,8 м, а в конечной – 0,8-2sin15=0,28 м. Нижняя ступень: в конечной точке – 0,8 м, а в начальной – 0,8+sin15=1,32 м. Аналогичную величину имеет и средняя ступень.
Свод правил
Правила определения на какую глубину делать фундамент, установлены СП 50-101.2004. Они включают следующие основные требования:
Правила проектирования уточняются и иными нормативными документами, указанными выше. Обязательно учитываются особенности разных типов основания.
Полезное видео
Как правильно рассчитать глубину заложения фундамента, подскажет видео:
Заключение
Правильная закладка фундамента определяет в дальнейшем надежность и долговечность всего сооружения. Ошибки при его строительстве очень трудно исправить, а потому при выборе глубины заложения необходимо учесть все установленные нормы и фактические воздействующие факторы. Оптимальная глубина позволяет обеспечить необходимое сочетание надежности здания и его себестоимость.
Процесс создания заглубленного фундамента
К строительству любого сооружения нужно подходить со всей ответственностью, и поэтому стоит обустроить заглубленный фундамент. Основание для дома- это конструктивная необходимость, которая при грамотном исполнении поможет строению прослужить много лет на любых почвах.
Схема устройства заглубленного фундамента
Чем грозит несоблюдение технологий в обустройстве этого необходимого элемента любой серьезной застройки – перекосами, деформациями как вертикальными, так и в горизонте, перерасходом материала, трещины и усадку. Есть несколько типов заглубленных фундаментов, отличающихся особенностями конструкции.
Фундамент заглубленный ленточный
Это основание в виде ленты, которую углубляют в почву, и обустраивают в случаях, если предполагается сделать в строении цокольный этаж. Сам заглубленный ленточный фундамент в этом случае служит не только опорой для строения, а еще и стенами для цоколя, в котором предполагается обустроить подвал или жилое помещение. Есть и еще одна положительная сторона у заглубленной ленты основания – возможность построить здание практически на любых типах почв, даже с очень сложными рельефами.
Различные варианты устройства ленточного заглубленного фундамента
Положительные стороны использования фундамента данного вида очевидны. Поэтому стоит подробно рассмотреть поэтапный процесс сооружения ленточного заглубленного фундамента.
Обустройство основания в виде ленты
Нет ничего сверхсложного в обустройстве основания данного типа – это лента в земле, которая может состоять из блоков или из цельного железобетона. Стоит лента на специальной песчаной подушке, находящейся на дне траншеи.
Если мы захотим рассмотреть этот вид основания в разрезе, то можно наблюдать: на подушке в 10-15 сантиметров лежит блок из бетона с армировкой из арматуры находящийся в блоке поперек.
Этот монолит находится по всему периметру строения, в некоторых случаях, когда удельный вес здания слишком большой, то заливается монолитная плита, которая соединяет две противоположные стены – поперечная лента.
Схема устройства фундамента в виде ленты
Определение глубины ленточного залегания
Ленточные основания с большим залеганием фундаментной подошвы заливаются на грунтах, которые могут выдержать такой серьезный по своему весу монолит, это:
Стоит сказать, что на заглубление фундаментной ленты, основное влияние оказывает уровень промерзания земли в данной местности, вес строения, который зависит от материала для возведения. По этой причине, если строится деревянный дом, то фундаментная лента не залегает глубже чем на метр двадцать, если строение бетонное или кирпичный дом, то глубина закладки метр восемьдесят. Отсюда можно сделать вывод, что фундаментное залегание колеблется в пределах 1,2-2 метра.
Типы фундаментных лент и материал изготовления
Есть два вида ленточных оснований:
Привозят их на площадку и при помощи крановых установок в несколько полос устанавливают в траншею, нижняя полоса блоков имеют форму трапеции. Кроме этого, есть несколько видов материала:
Как обустроить заглубленный ленточный фундамент самостоятельно
Есть несколько этапов, которые обязательно нужно выполнить, чтобы сделать качественное ленточное основание своими руками:
Подготовка
Этот этап предусматривает:
Обустройство траншеи
Обустройство опалубки
Армирование
Арматура, установленная таким образом, чтобы при заливке ее бетоном, получился железобетонный ленточный фундамент, который будет служить долго. 
Заливка
Производится постепенно, так как его нужно будет хорошо утрамбовывать, для удаления воздушных пустот, которые могут ослабить конструкцию.
Гидроизоляция
После того как бетон схватится можно убрать опалубку произойдет это примерно в течение 14 дней, можно начать гидроизоляцию. Для этого рубероид нарезают на ленты и накрывают этими пластами всю бетонную конструкцию, затем обмазывают ее жидким битумом.
Схема гидроизоляции фундамента
Ленточный глубоко заглубленный фундамент готов.
Столбчатый заглубленный фундамент
Это столб, который погружается в почву на нужную высоту, или бетон, залитый в выкопанную ямку, образуя при этом тот же столб. Они могут быть соединены между собой балками или железобетонной лентой. Столбчатые фундаменты применяют при постройке сооружений, которые не имеют большого удельного веса, например, каркасные дома. В качестве материала для этого вида фундамента применяют:
Заглубленный столбчатый фундамент имеет один положительный момент – цена этой конструкции будет дешевле на 40%, так как материала будет истрачено меньше. Отрицательными сторонами являются:
Видео о заливке столбчатого заглубленного фундамента.
Как обустроить столбчатый фундамент самостоятельно
Самым распространенным в строительстве является железобетонный монолитный столбчатый фундамент, рассмотрим, как воссоздать эту конструкцию собственными руками.
Подготовленные ямы под столбы фундамента
Заглубленный свайный фундамент
Этот вид основания применяют отдельные сваи или группы свай, которые соединяются между собой балкой или плитой – ростверком. Свайный заглубленный фундамент обустраивают, если другие виды фундаментов невозможно обустроить из-за неустойчивости грунта на глубоком залегании, например:
Свайный фундамент с заглубленным ростверком обустраивают не только в многоэтажном строительстве, где здания имеют большой удельный вес, но и в частном строительстве. При этом для свай в этом случае могут использовать железобетонные сваи небольшой длины, или деревянные. Сваи различаются по типу:
Винтовая свая на конце имеет резьбу, и их с успехом применяют не только в строительстве зданий, но и для мостовых опор, мачтовых и башенных фундаментов, а так же для опор линий электропередач. Заложить этот вид свай можно на любую глубину и в разные грунты.
Этот фундамент нельзя назвать дешевым, так как для его обустройства нужно привлекать специальную технику не только для установки, но и для транспортировки. Положительным является то, что при обустройстве не нужны земляные работы, и большой объем материала. Кроме этого, не нужно армировать, что сокращает трудозатраты.
Принцип работы винтовой сваи
Даже под самое большое строение можно вкрутить сваи в один день, что сокращает срок строительства к минимуму. Не нужно ждать просыхания бетона.
Обустройство свайного основания
В данном случае самым трудоемким процессом будет доставить на участок нужное количество свай, пригнать специальный бур и разметить участок. Не нужны никакие подготовительные земельные работы, по выравниванию горизонта площадки. Перед установкой свайного фундамента нужно разметить участок, план этой работы был описан ранее и ничем не отличается. Сваи устанавливаются по углам здания и по стенам через полтора метра, если это будет легкий дачный домик. При более тяжелой конструкции нужно уменьшить расстояние до полуметра.
Готовый смонтированный свайный фундамент
Как только все сваи установлены на них, укладывается длинная доска и проверяется уровень установки.
Технология ТИСЭ
Эти фундаменты считаются многоцелевыми, для его возведения нет никаких ограничений по грунту. С его содействием, получается, построить любое строение на всех основах, кроме скаловых основ. Фундамент ТИСЭ создает нулевой уровень на самых сложных, склонных к пучению почвах,
Фундамент ТИСЭ великолепно подходит для возведения сооружений, который будет находиться близко к автострадам или к железным дорогам.
Он не биться сильных пульсаций и отлично себя показал в сложных условиях. Стоимость фундамента ТИСЭ в разы меньше, чем обычного.
Схема устройства технологии ТИСЭ
При его создании практически не нужны работы с землей, и бетона много не нужно для его возведения. Технология ТИСЭ предполагает сборку конструкции основания из готовых блоков. В видео рассказывается о процессе монтажа свайного фундамента своими руками.
В заключении
Обустройство основания под любое строение-это достаточно трудоемкий процесс, но выполнить его своими руками без привлечения специалистов вполне возможно. Главное, не отклонятся от правил по обустройству и строго выполнять технологии. И тогда ваш дом будет построен на века.