Стоимость конструкций нулевого цикла составляет пятую часть от сметы всего дома, и если придётся исправлять допущенные ошибки, эти затраты могут составить и все 50%. Поэтому к определению отметки, на которую подошва монолита будет закладываться в грунт, нужно относиться со всей ответственностью. Глубина заложения фундамента – это одна из основных его характеристик, с ней мы и познакомим своего читателя.
Что такое глубина заложения фундамента
Главная роль фундамента состоит в восприятии вертикальных нагрузок, под воздействием которых происходит осадка здания. Со временем гидрогеологические условия на участке могут изменяться (в том числе из-за понижения уровня грунтовых вод), а неравномерное воздействие усилий может привести к крену или даже сдвигу (горизонтальному смещению) фундамента. Для любого здания это большая проблема, а чтобы этого не случилось, фундаменты и закладывают с отступом вглубь от поверхности земли – там, где располагаются наиболее прочные пласты грунта.
От чего зависит глубина
Главной причиной неустойчивости, деформации, а порой и разрушения фундаментов, является неравномерное поднятие монолита вследствие вздутия определённых видов почв. Связано оно с явлением морозного пучения, когда превратившаяся в лёд вода при оттаивании начинает расширять свой объём, и выталкивать мешающие ей твёрдые частицы.
От уровня грунтовых вод
Увеличение объёма грунта тесно связано с уровнем, на котором находятся грунтовые воды - хотя это и не единственный вид влаги, которая в нём присутствует. Есть ещё и поверхностная вода, появляющаяся в результате выпадающих дождей. Впитываясь в почву, она может заполнять имеющиеся в ней локальные пустоты и образовывать верховодку.
- Эта вода чаще всего располагается в пределах границ промерзания грунта, поэтому и создаёт проблемы. Чем глубже промерзает грунт, тем больше вероятность того, что в лёд превратится не только верховодка, но начнёт замерзать и вода из постоянного горизонта.
- Хуже всего то, что вспучивание при оттаивании происходит неравномерно - это вызывает перераспределение нагрузок и появление трещин не только на стенах здания, но и в самом фундаменте. Сила пучения бывает велика настолько (до 15 тн/м²), что способна приподнять не только небольшой дом в два этажа, но и высотное здание.
- Это значит, что при высоком уровне грунтовых вод, которые перекрываются глубиной промерзания, необходимо: выбрать самый надёжный фундамент без оглядки на его стоимость, либо принять меры по понижению УГВ, которые, впрочем, тоже повлекут определённые затраты.
Самым лучшим выбором в такой ситуации будет сплошной плитный фундамент, вообще не заглублённый в грунт (плавающий). Так необходимая газобетонным стенам жёсткость основания, в этом случае обеспечивается за счёт направленных вверх монолитных рёбер. При небольшом заглублении рёбра могут быть направлены в грунт, но тогда весь контур фундамента должен быть защищён от воздействия сил пучения не только песчаной подушкой, но и экструзионным пенополистиролом.
Если грунтовой воды поблизости нет, уровень промерзания особого значения не имеет – исключение вечная мерзлота. В сухих грунтах можно применять и ленточные фундаменты мелкого заложения (с закладкой не более в 50 см от поверхности) - ведь ленту, как и плиту, тоже можно защитить путём утепления контура плитами ЭППС.
От типа грунта на участке
Кроме пучения есть и другие проблемы, которые нужно решить за счёт правильного выбора глубины заложения. Это определение уровня залегания плотного высокопрочного пласта, на который можно опереть фундамент, ведь верхние слои очень часто обладают большой степенью сжимаемости, и как следствие – малой несущей способностью. Причиной тому не только метеорологические факторы, но и особенности деятельности флоры и фауны.
Именно поэтому столько говорится об обязательном исследовании грунта, которое позволит установить, на какой глубине находится несущий пласт. Она и определяет отметку заложения фундамента, хотя при этом приходится учитывать и:
- гидрогеологию участка;
- рельеф участка;
- климатические особенности местности;
- конструктивные особенности возводимого здания (в основном, наличие подвала);
- имеющиеся рядом сооружения (соседние здания, подземные коммуникации) – следует исключить вероятность размыва грунта при утечке воды.
В непучинистых грунтах (это средние и крупные гравелистые грунты, крупнообломочные, скальные, сухие и плотные глины) глубина закладки фундамента вообще не зависит от границ промерзания. Здесь при выборе глубины заложения подошвы ориентируются только на тип грунта.
В остальных случаях строительные правила рекомендуют заглубляться до отметки УПГ. В соответствии с нормативными показателями промерзания на территориях страны, минимальная отметка заложения для фундаментов под наружные стены составляет 70 см, под внутренние – 50 см от земли или чистого пола подвала.
Расчет глубины заложения в зависимости от степени промерзания грунта
Разные виды грунта промерзают неодинаково, поэтому брать для расчёта глубины заложения усреднённый показатель по региону было бы неправильно. Специалисты рассчитывают нормативную отметку сезонного промерзания (Dfn) по формуле, в которой величина, соответствующая тому или иному типу грунта, умножается на корень квадратный из коэффициента (суммы значений среднемесячных отрицательных температур за месяц в данном регионе).
Там, где значение Dfn превышает 2,5 м (по сути, это вечная мерзлота), а так же в горных районах, где рельеф местности резко меняется, глубина закладки фундамента определяется теплотехническим расчётом.
Нормативная глубина промерзания суглинков в Московской области составляет 1,35 м. Чтобы получить расчётную глубину промерзания (Df), нормативную границу нужно умножить ещё на коэффициент теплового режима здания (Kn). Для регионов, имеющих положительную среднегодовую температуру, он составляет 1,1.
Выполняем умножение 1,35 м*1,1 = 1,485 м - на эту глубину и нужно закладывать фундамент в данной местности. Но это, если на участке суглинок. Каменистый грунт, к примеру, промерзает на 2 м – соответственно закладывать фундамент нужно на: 2 м*1,1 = 2,2 м.
Когда полы в доме устраиваются по грунту (и тем более, если они будут тёплыми), коэффициент Kn уменьшается. Он зависит от температуры воздуха в примыкающих к фундаменту помещениях: если в доме есть неотапливаемое техподполье (ноль градусов), Kn=0,9; при температуре +5 градусов, Kn=0,8; при +10 градусах Kn=0,7 - и так далее. Самый низкий коэффициент – в доме с отапливаемым цокольным этажом, потому фундамент может иметь минимальный отступ относительно его пола.
Заключение
Сказать, какой глубины должен быть фундамент в Москве, Пскове или Саратове, однозначно нельзя. Нужно знать ещё, какой на участке тип грунта, на каком уровне находится подземная вода и каковы вообще конструктивные особенности дома. К сожалению, многие частные застройщики во главу угла ставят экономическую выгоду, выбирая фундаментные ленты мелкого заложения. Да, есть условия, в которых они отлично работают – но есть и такие обстоятельства, при которых проблем не оберёшься. Помочь сделать правильный выбор может только профессиональный анализ грунта. Не такие уж великие деньги нужно заплатить за исследование, чтобы это было существенно для стройки любого масштаба - а вот возможность исключить ошибку дорогого стоит.
