Глубина заложения фундамента: стандарты и нормы

Правильно сконструированный и надежный фундамент – один из ключевых элементов постройки и гарантия безопасности здания в процессе его эксплуатации. Он выполняет как функцию распределения нагрузки и давления от постройки, так и функцию опорного основания на грунтовые породы. Важным этапом для каждого застройщика при установке фундамента является определение глубины заложения фундамента, исходя из требуемых стандартов и норм.

Определение глубины заложения фундамента – своеобразный камень преткновения многих неопытных строителей. Сложилось мнение, что для надежного строительства любого здания следует использовать как можно большую глубину заложения. Нередко при постройке дачных домов, бань или других сооружений среднего и небольшого типа можно встретить котловины или свайные отверстия глубиной более 2,5м.

В некоторых ситуациях данная методика срабатывает, однако быть однозначно уверенным, что чем больше глубина, тем надежнее конструкция, недопустимо для застройщика.

Еще одним ошибочным мнением в расчете фундамента является уверенность техника в пропорциональной зависимости глубины заложения от уровня промерзания грунта.

В какой-то степени этот вывод логичен, избыточная пучинистость почвы (или свойство породы менять свои характеристики в зависимости от температуры внешней среды) грозит смещением или деформацией грунта. Это может привести, в лучшем случае, к просадке фундамента и увеличению нагрузки от строения на другую его часть, а в худшем – к оползням, нависанию частей здания, трещинам и разрушению материала (если здание в основе каменное, кирпичное или железобетонное).

Стоит помнить, что определение глубины фундамента зависит и от ряда других факторов:

• Разновидность и составные характеристики грунта. Различают три вида грунта – супесчаный, глиняный и суглинок. Каждый из видов нуждается в особой планировке фундамента. Установка в супесчаной породе, например, может требовать дополнительной гидроизоляции рубероидом и битумом из-за значительных влагопропускающих особенностей почвы.

• Предполагаемая нагрузка на основание фундамента. Этот нюанс во многом является основополагающим. Каждое здание, вне зависимости от размеров и высоты, обладает своей удельной массой. Она зависит от материала, использованного при постройке здания, и конструкции дополнительных арматурных частей, возможной облицовки здания и установки вспомогательных элементов. Не стоит забывать и о таком факторе, как вес техники, предметов быта, конструкций и других объектов, которые будут находиться внутри здания уже после его постройки. По отдельности данные объекты не оказывают большого давления на фундамент, однако неверный расчет их совокупной нагрузки может привести к плачевным последствиям.

• Глубина промерзания грунта. Пучинистость почвы, как правило, определяется техником лишь в наиболее теплые или холодные времена года. В этом есть своя логика – в данные периоды измерения провести намного проще. Вы можете рассчитать параметры почвы в предельных температурных условиях, однако это не дает полной уверенности, так как глубина промерзания грунта – величина не всегда постоянная, и ее показатель может слегка изменяться из года в год. Как следствие, после очередной зимы с непредвиденно большой температурой вы можете обнаружить значительную просадку здания.

• Индивидуальные особенности самой постройки. Каждое строение обладает своими характеристиками, если у одного застройщика это обычное одноэтажное здание (баня, небольшой магазин, крытая беседка), то у другого – двухэтажное и даже более высокое строение с цокольным этажом, чердаком или мансардой, верандой или подземным гаражом. Каждая из надстроек несет свою нагрузку на фундамент здания, следовательно, расчет общего давления должен учитывать и их. При этом обратите внимание на давление в отдельных частях строения на фундамент. Старайтесь не размещать сразу несколько габаритных и тяжелых элементов/объектов на одном участке фундамента. Каждый из типов фундамента предполагает большую нагрузку на отдельные участки, но лучше дополнительно обезопасить свое строение.

• Уровень грунтовых вод – очень важный пункт в постройке даже самых незначительных объектов. Точные измерения данного показателя помогут вам выяснить: необходима ли гидроизоляция элементов фундамента; нужен ли дополнительный слой утрамбовки щебнем или песком; необходимость установки дренажа – трубных/траншейных систем для удаления влаги из почвы. Вы должны понимать, что уровень грунтовых вод – величина сравнительно фиксированная, но если вы хотите обеспечить большую безопасность вашей постройки и можете позволить себе дополнительные финансовые траты, установка вышеописанных дополнительных систем необходима.

• Вид использованного фундамента. На строительном рынке распространены всего несколько видов фундамента, использование которых опять же разнится в зависимости от вышеописанных факторов. Существуют следующие виды фундамента: свайный, плиточный, ленточный. Также в зависимости от заглубления выделяют заглубленный, незаглубленный и мелкозаглубленный фундамент. При использовании монолитного фундамента обратите внимание на сохранность его подошв (нижних частей, соприкасающихся с грунтом), возможно, они нуждаются в дополнительной гидроизоляции.

• Наличие других коммуникаций возле строения. Не стоит объяснять, что часто застройка проводится на уже оборудованной территории. В городских условиях с большим количеством наземных строений это канализация, подземные линии электропередач, газо- и водопровод. Следите за тем, чтобы элементы вашей застройки не мешали другим хозяйственным или культурным объектам.

Также возведение новых строений в таких местах требует отдельного разрешения от властей. В условиях частных владений за городом эти требования не столь строги, однако и тут не забывайте, что действия по установке фундамента в одном месте могут повредить опорные конструкции в близлежащих зданиях.

Не нужно переживать из-за данных факторов. Всегда помните, что эти советы уже проверены многими техниками и разработаны для вашей же безопасности. Кроме того, соблюдение этих факторов – обязательная мера при постройке общественных строений. Если вы – владелец частной территории – принимаете решение самостоятельно заложить фундамент без учета этих факторов и советов квалифицированного специалиста, то ответственность за данное решение целиком возлагается на вас.

Порой даже самый крепкий и надежный фундамент при неверных расчетах не в состоянии выдержать всю нагрузку здания. Поэтому претензии к производителю цемента или арматурных частей в данном случае будут совершенно неуместны.

Как вы уже могли заметить из вышеописанного, установка фундамента – сложный процесс, нуждающийся в точных измерениях и учете большого количества внешних факторов на территории постройки.

Под этими нормами подразумеваются требования нормативной документации СП 22.13330.2011, а именно – СНиП под номером 2.02.01-83. Некоторые из данных норм уже были указаны в тексте, так как представляют собой распространенную и проверенную годами информацию. Итак, глубина заложения фундамента вычисляется, исходя из:

• фактического назначения и конструктивных особенностей возводимого здания или строения, нагрузок и воздействия на основу фундамента (1, 2-х этажный или более высокий дом);
• глубины установки фундаментов у строений, располагающихся в непосредственной близости от новой постройки, глубина заложения сторонних коммуникаций (труб, кабелей и других элементов);
• особенностей рельефа территории (наличия возвышений, низин);

• геологических параметров места застройки (разновидности породы и ее свойств, особенностей напластований, присутствия таких элементов как карманы выветривания или полости карстового типа);
• условий площадки гидрогеологического типа и предполагаемых модернизаций территории застройки в ходе возведения объекта;
• особенностей площадки с учетом таких явлений как: размыв грунта, оползни (такие явления часто встречаются на участках возведения мостов и подземной прокладки труб);
• промерзание почвы в различные периоды года и глубины этого промерзания.

Расчет последнего пункта стоит учитывать, исходя из расчета средних ежегодных максимальных глубин промерзания грунта в сезонное время. Период наблюдений в данном случае составляет не менее 10 лет. Площадка при этом должна быть открытой, без застоев влаги и снега, а уровень грунтовых вод должен располагаться ниже уровня промерзания почвы в определенный сезон.

Разумеется, во избежание дополнительных затрат на профессиональных специалистов по расчету рекомендуемой глубины для отдельно взятой территории, застройщики ищут информацию для самостоятельного определения данных факторов. И это вполне объяснимо. Данные услуги стоят недешево и требуют значительных увеличений бюджета.

Существуют отдельные документы с картами и фактическими данными по нормативной глубине промерзания грунта: в некоторых районах оно составляет от 50 до 80 см, в других расстояние варьируется от 170 до 260.

Для расчета и уточнения этой величины разработана отдельная техническая формула: dfn=d0*Mt, df=kh*dfn

• dfn в данном случае представляет собой нормативную глубину промерзания грунта, ее расчет необходим для вычисления расчетной глубины.
• df – расчетная глубина промерзания породы.
• Mt представляет собой суммарный коэффициент минимальных температур в зависимости от СНиП 2.01.1-82. Воспользовавшись информацией именно для вашей территории, вы сможете посчитать среднемесячное суммированное значение. Делайте расчет данного параметра без учета минуса в значениях.
• d0 – фактор, вычисляемый исходя из индивидуальных особенностей вашего грунта. Для суглинка он составляет 0,23 м, для супесчаных пород – 0,28 м, для супесчаных пород более крупного типа – 0,30 м, для некоторых пород дисперсного грунта (грунта, получаемого в процессе выветривания скальных грунтов) – 0,34 м.
• kh – тепловой коэффициент, который зависит от температурных характеристик строительства здания. К примеру, если вы не собираетесь отапливать здание, берется значение 1,1, однако при наличии постоянного отопления, стоит выбрать подходящее под вашу территорию значение, исходя из таблиц в СНиП 2.02.01-83

Кроме того, не забывайте, что данные по промерзанию грунта должны присутствовать у геологической службы вашего района, а некоторая информация по среднестатистическим климатическим условиям – у метеослужбы.

Использование всех представленных характеристик полезно, однако, как мы уже выяснили, глубина промерзания – далеко не единственный фактор, влияющий на глубину установки фундамента. Одним из однозначно важных факторов расчета глубины установки фундамента является его вид, который определяется исходя из конструкции и используемых элементов и залегания над уровнем земли.

Фундамент столбчатого типа более всего подвержен негативному влиянию процессам пучинистости почвы. Копать в данном случае стоит на не менее чем 200-300 мм ниже уровня промерзания на грунтах пучинистого типа, породы непучинистого типа менее требовательны, и здесь глубина высчитывается исходя из вида почвы. Ширина и диаметр столбчатых опор вычисляются на основе весовых категорий строения.

Фундаменты плиточного типа редко заглубляются до уровня промерзания, однако часто подлежат гидроизоляции, а незаглубленный тип, как следует из названия, устанавливается не ниже уровня грунта.

К сожалению, многие застройщики пренебрегают указанными выше вычислениями ввиду временных и финансовых затрат, и, как итог – делают неверный выбор. Перед установкой фундамента не лишней будет консультация с людьми, которые уже прошли через этот процесс. Но помните, что установка габаритного здания – дело с долгосрочной перспективой, а многие проблемы (которые могут появиться как раз из-за несоблюдения правил) часто становятся ощутимыми не через один десяток лет. В любом случае стоит обезопасить себя и свое имущество сейчас, чтобы не бороться с неприятными последствиями в дальнейшем.

О том, какие бывают ошибки при заложении фундамента, смотрите в следующем видео.