Исследуем геологию своими руками
Для проверки геологического строения грунтов своими руками вооружаемся лопатой. Во всех пяти точках — под углами будущего строения и в середине — придется копать глубокие ямы. Размер: метр на метр, глубина — не менее 2,5 м. Стенки делаем ровные (хотя бы относительно). Выкопав яму, берем рулетку и листок бумаги, замеряем и записываем слои.
Чтобы исследовать грунт под фудамент самостоятельно, нужно будет копать подобные шурфы на глубину порядка 2,5 метров
Что можно увидеть в разрезе:
- Сверху идет самый темный слой — плодородный. Его толщина от 10 см до 1,5 метров, иногда больше. Этот слой обязательно удаляется. Во-первых, он рыхлый, во-вторых, в нем живут разные животные/насекомые/бактерии/грибки. Потому сразу после разметки фундамента первым делом этот слой удаляют.
- Ниже расположен естественный грунт. Таким он был до «обработки» животными и микроорганизмами. Тут могут быть такие грунты;
- Плотный песок (крупный, средний, с гравием). Отличное основание для постройки дома: и вода уходит быстро и основание надежное. На таких грунтах можно ставить дом на мелкозаглубленный фундамент (глубина заложения от 50 см).
- Сыпучие пески (мелкие и пылеватые). Если подземные воды расположены глубоко, строится можно. Но эти грунты опасны тем, что плывут при насыщении водой.
- Глина, суглинок, супесь. Ведут себя точно также как и пылеватые пески: при намокании плывут, если воды мало, но их несущая способность высокая. Тут еще нужно смотреть на количество осадков врегионе.
Торфяники. Самые ненадежные основания. На них можно строиться только с использованием столбчатых фундаментов. И то, только при условии, что не очень глубоко расположен слой грунта с хорошей несущей способностью.
Необходимо определить, что за грунты в каждом слое
Часто сложности возникают при попытках различить глиносодержащие грунты. Иногда достаточно только на них посмотреть: если преобладает песок и имеются вкрапления глины — перед вам супесь. Если преобладает глина, но есть и песок — это суглинок. Ну а глина не содержит никаких вкраплений, копается тяжело.
Есть еще один метод, который поможет вам удостоверится насколько правильно вы определили грунт. Для этого из увлаженного грунта скатывают руками валик (между ладонями, как когда-то в детском саду) и сгибают его в бублик. Если все рассыпалось — это малопластичный суглинок, если развалилось на куски — пластичный суглинок, если осталось целым — глина.
Определившись с тем, какие грунты у вас находятся на выбранном участке, можно приступать к выбору типа фундамента.
Предварительные изыскания
Перед началом планирования дома, вы должны решить, в каком месту участка хотите поставить дом. Если геологические исследования уже есть, учитывайте их результаты: чтобы меньше было проблем с фундаментом, имел он минимальную стоимость, желательно выбрать самый «сухой» участок: там, где грунтовые воды находятся как можно ниже.
Первым делом вы должны определиться с местом для дома на участке
Далее в выбранном месте проводят геологические исследования почвы. Для этого бурят шурфы на глубину от 10 до 40 метров: зависит от строения пластов и планируемой массы здания. Скважин делают как минимум, пять: в тех, точках, где планируются углы и посередине.
Средняя стоимость такого исследования — порядка 1000 $. Если стройка планируется масштабная, сумма не сильно отразится на бюджете (средняя стоимость дома 80-100 тыс. долларов), а уберечь может от многих проблем. Так что в этом случае заказывайте исследование у профессионалов. Если же поставить хотите небольшую постройку — небольшой дом, дачу, баню, беседку или площадку с мангалом, то вполне можно сделать исследования самостоятельно.
Советы
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.
На какую глубину копать фундамент
Вооружившись этими цифрами и результатами исследования участка, нужно подобрать несколько вариантов фундаментов. Самые популярные — ленточный и столбчатый или свайный. Большинство специалистов сходится во мнении, что при нормальной несущей способности грунта их подошва должна находиться на 15-20 см ниже глубины промерзания. Как ее посчитать, мы рассказали выше.
Глубина заложения фундамента — это уровень, на который необходимо углубить фундамент
При этом учитывайте следующие рекомендации:
- Опираться подошва должна на грунт с хорошей несущей способностью.
- Фундамент должен погружаться в несущий слой минимум на 10-15 см.
- Желательно чтобы грунтовые воды располагались ниже. В противном случае необходимо принимать меры по отведению воды или понижению их уровня, а это требует очень больших средств.
- Если несущий грунт находится слишком глубоко, стоит рассмотреть вариант свайного фундамента.
Выбрав несколько типов фундамента, определив для них глубину заложения, проводят ориентировочный подсчет стоимости каждого. Выбирают тот, который будет экономичнее.
Еще обратите внимание, что для уменьшения глубины заложения фундамента можно применять утепленную отмостку. При строительстве ленточного фундамента мелкого заложения отмостка обязательна
Расчет глубины заложения ленточных мелкозаглубленных фундаментов
Мелкозаглубленный ленточный фундамент
Это самый капризный, в плане глубины заложения фундамент. Во-первых, он не так надежен, как заглубленный, ну а во-вторых – для того, чтобы такой ленточный фундамент выдержал нагрузку строения, а также сдерживал все силы пучения, передаваемые от грунта, к его расчету необходимо подойти с особой ответственностью.
Такой ленточный фундамент закладывается на глубину, которая значительно выше глубины промерзания почвы, поэтому и называется мелкозаглубленный. На него, в отличие от заглубленного, могут в значительной степени действовать силы пучения грунта.
Глубина заложения мелкозаглубленного фундамента напрямую зависит от всех трех факторов, описанных выше. Для того, чтобы не запутаться, давайте рассмотрим таблицу.
Глубина заложения ленточного мелкозаглубленного фундамента (минимальная), в зависимости от типа и глубины промерзания грунта
Глубина промерзания грунта в некоторых регионах
Зависимость глубины заложения ленточного фундамента от уровня грунтовых вод (УГВ)
Существует два варианта расположения грунтовых вод – когда они расположены ниже глубины промерзания грунта, и когда – выше.
Уровень грунтовых вод ниже глубины промерзания грунта
Это можно считать хорошим показателем, и в этом случае, грунтовые воды в большинстве типов грунтов не оказывают особого влияния на глубину устройства монолитной железобетонной ленты.Единственным ограничением, в данном случае, является то, что в таких грунтах, как суглинки, глины и им подобных, ленту необходимо закладывать минимум на половину глубины промерзания такого грунта. В других, «хороших» грунтах, этот фактор на заложение фундамента — не влияет.Другими словами, если глубина промерзания в Вашем регионе, допустим – 1,5 метра, то ленточный мелкозаглубленный фундамент необходимо устраивать минимум на 0,75 метров.
Уровень грунтовых вод выше глубины промерзания грунта
Если грунтовые воды расположены высоко, то глубина копки траншеи для ленточного фундамента не зависит от их уровня только на скалистых грунтах, песчаных крупнозернистых, гравийных и им подобных.
Инженерно-геологические факторы
При расчете глубины фундаментного заложения первоначальным и главным фактором являются инженерно-геологические условия, которые помогут сделать первый шаг к возведению крепкой и качественной постройки
Важно учесть прочность и надежность грунта, как глубоко он находится и какие прослойки есть на возводимой территории, а также учесть оценку сжимаемости этого типа почвы
Самым надежным считается скалистый, за ним идет тяжелая глина, легкая глина, песчаный грунт, но он имеет свойство проседать.
Разнообразие и количество пластов помогают сделать правильный расчет, их представляют обычно в трех распространенных вариантах:
- Когда под верхним слоем земли находится большой, надежный слой почвы или же есть тонкие наслоения из подобных прочных слоев. В таком случае глубина заложения может быть минимальной, но нужно учесть и регион, как сильно слой промерзнет.
- Второй тип может предполагать сверху слой ненадежный, а снизу слои прочных пород, поэтому от размера ненадежного пласта будет зависеть вид выбираемого основания:
- когда толщина ненадежного слоя средняя, можно использовать тип строительства заглубленного ленточного основания с подушкой;
- следующим вариантом можно применить слабый слой в виде несущего, но при этом подушку надо сделать более широкой или же использовать сваи;
- при строительстве тяжелых зданий оптимально применить технологию уплотнения, закрепления грунта, и сделать плотные, большие подушки основания.
- Третий вариант предполагает залегание сверху прочных слоев, а снизу ненадежных, но на некоторой глубине еще несколько смесей или слоев из прочного грунта. Тогда лучше применять технологию заливки фундамента в виде свай, которые будут прорезать толщу надежного и ненадежного слоя или проводить работы по его закреплению.
Расчёт по геологическим и климатическим данным
На какую глубину опустить фундамент, зависит в первую очередь от особенностей грунта и его поведения при подъёме грунтовых вод и зимнем промерзании. А это связано с климатическими показателями в регионе строительства, поэтому все эти факторы нужно учитывать в связке друг с другом.
Тип грунта
По правилам перед тем как рассчитать глубину фундамента, следует провести геолого-геодезические изыскания и определить тип грунта на участке застройки. На практике часто поступают проще, и получают уже готовые данные в местном архитектурном бюро или расспрашивают хозяев соседних участков, уже построивших на них дома.
Плотные грунты, которые необходимо изучить, находятся под слоем плодородной почвы, не способной быть надёжной основой для фундамента.
Глины и суглинки.
Траншея в глинистом грунте
Ширина ленты и подошвы – в чем разница?
Традиционный ленточный фундамент обустраивается на подошве – платформе из железобетона, которая нужна для равномерного распределения нагрузки от ленты на грунт.
Без подошвы такая нагрузка будет чрезмерной, фундамент будет проседать. Для правильного распределения веса основания подошва должна быть шире самой ленты, обычно в два раза.
От чего зависит ширина подошвы? Этот показатель может увеличиваться для рыхлого, песчаного или илистого грунта. Стандартная ширина подошвы составляет 60 см, но этот параметр не универсальный, так как все зависит от ширины ленты основания. Что касается высоты подошвы, то она обычно составляет 30 см.
От чего зависит глубина заложения
Глубина заложения фундамента — это проектируемая величина, зависящая от типа сооружения, климатической зоны, грунтов на участке и уровня залегания подземных вод.
Существует несколько мифов, связанных с глубиной закладки фундамента:
- Чем глубже и больше основание, тем крепче сооружение и дольше прослужит.
- Самое главное — глубина, остальное не в счет.
Такие суждения лишены основания, и чаще являются ошибочными, а совершаются большинством неопытных «домашних» строителей. Хороший специалист скажет, что при постройке любого здания следует учитывать много факторов:
- Особенности грунта и климатической зоны, такие как: степень промерзания, тип почвы, рельеф, уровень залегания подземных вод, а возможно даже рек.
- Конструктивные характеристики, а именно, что хотят построить, возможное расположение цокольного этажа, подвала, подземного гаража, количество этажей, а также характер и сила нагрузки, которая может быть оказана на фундамент (снег, ветер).
Очень важно учитывать слои и тип несущего грунта для постройки любого здания, так как не обязательно на участке будет сверху один слой, а снизу другой, там могут чередоваться пласты. https://www.youtube.com/embed/Xczuwg-TGLI
Мелкозаглубленный фундамент
Иногда фундамент глубокого заложения строит очень дорого. Тогда рассматривают свайный (свайно-ростверковый) или фундаменты мелкого заложения (мелкозаглубленные). Их еще называют «плавающими». Их только два вида — это монолитная плита и лента.
Плитный фундамент считается самым надежным и легко предсказуемым. У него такая конструкция, что она может получить значительные повреждения только при грубых просчетах при проектировании. Тем не менее, и его можно испортить.
Тем не менее, застройщики плитные фундаменты не любят: они считаются дорогими. На них уходит много материала (в основном арматуры) и времени (на вязку той же арматуры). Но иногда плитный фундамент получается дешевле ленточного глубокого заложения или даже свайного. Так что не сбрасывайте его сразу со счетов. Он бывает оптимальным, если строить хотят тяжелое здание на пучнистых или сыпучих грунтах.
Фундамент мелкого заложения
Мелкозаглубленная лента может иметь глубину от 60 см. При этом она должна опираться на грунт с нормальной несущей способностью. Если глубина плодородного слоя больше, то глубина заложения ленточного фундамента увеличивается.
С ленточными фундаментами мелкого заложения под легкие здания все очень просто: они работают хорошо. Комбинация со срубом из бревна или бруса — это экономный и в то же время надежный вариант. Если и случаются перегибы ленты, то упругая древесина отлично с ними справляется. Почти также хорошо себя на такой основе чувствует себя каркасный дом.
Более внимательно нужно просчитывать если на мелкозаглубленном ленточном фундаменте собираются строить задние из легких строительных блоков (газобетона, пенобетона, и т.п.). Они на изменения геометрии реагируют не самым лучшим образом. Тут нужна консультация опытного и, обязательно, компетентного специалиста с большим опытом.
Строение плитного фундамента
А вот под тяжелый дом мелокзаглубленный ленточный фундамент ставить невыгодно. Чтобы передать всю нагрузку, его нужно делать очень широким. В этом случае, скорее всего, дешевле будет плитный.
Как работает мелкозаглубленый фундамент
Этот тип используется тогда, когда бороться с силами пучения слишком дорого и не имеет смысла. В случае с фундаментами мелкого заложения с ними и не борются. Их, можно сказать, игнорируют. Просто делают так, что фундамент и дом поднимаются и опускаются вместе с вспучившимся грунтом. Потому их еще называют «плавающими».
Все что при этом необходимо — обеспечить стабильное положение и жесткую связь всех частей фундамента и элементов дома. А для этого нужен правильный расчет.
Предварительные изыскания
Перед началом планирования дома, вы должны решить, в каком месту участка хотите поставить дом. Если геологические исследования уже есть, учитывайте их результаты: чтобы меньше было проблем с фундаментом, имел он минимальную стоимость, желательно выбрать самый «сухой» участок: там, где грунтовые воды находятся как можно ниже.
Первым делом вы должны определиться с местом для дома на участке
Далее в выбранном месте проводят геологические исследования почвы. Для этого бурят шурфы на глубину от 10 до 40 метров: зависит от строения пластов и планируемой массы здания. Скважин делают как минимум, пять: в тех, точках, где планируются углы и посередине.
Средняя стоимость такого исследования — порядка 1000 $. Если стройка планируется масштабная, сумма не сильно отразится на бюджете (средняя стоимость дома 80-100 тыс. долларов), а уберечь может от многих проблем. Так что в этом случае заказывайте исследование у профессионалов. Если же поставить хотите небольшую постройку — небольшой дом, дачу, баню, беседку или площадку с мангалом, то вполне можно сделать исследования самостоятельно.
Влияние грунтовых вод
Грунтовые воды оказывают на фундамент резко отрицательное воздействие. Они способствуют разрушению бетона при заморозках, коррозии металлических элементов, по капиллярам проникают в стеновые конструкции и понемногу разрушают постройку.
При создании проекта необходимо подробно выяснить о глубине, мощности водоносных пластов, уточнить, имеются ли сезонные колебания их уровня. При наличии опасных количеств или резких перепадов уровней, следует обеспечить отвод влаги, дренировать траншею или использовать другие средства для решения вопроса.
В крайнем случае, следует рассмотреть другой вариант конструкции фундамента.
Нормативные требования
Сооружение фундаментной ленты мелкой закладки под одноэтажным домом возможно даже на подушке из песка и гравия, это помогает экономить деньги и ускорить производство работ безо всякого риска. Но выполнить такую работу можно только на определенных грунтах:
- несклонных к пучению;
- полностью сухих;
- отличающихся равномерным промерзанием.
Железобетонная лента с мелким заглублением под небольшим частным домом делается шириной 0,3-0,5 м под землей, высота цоколя составляет самое меньшее 0,3 м. Для наибольшей точности работы начинают с разметки, потом копают траншеи, стенки которых должны быть вертикально ровными. Малое заложение позволяет обойтись траншеями глубиной 0,5 и шириной от 0,6 до 0,8 м. Когда выемки выкопаны и выровнены, делается песчаная подушка 200-400 мм. Ее полагается трамбовать, поскольку чем плотнее основание, тем меньше будет со временем просадка всего дома.
Засыпка песка производится послойно, по 150 мм, его требуется перед трамбовкой увлажнить. Для наивысшей механической прочности сверху засыпают гравий с поливкой жидким бетонным раствором.
Чтобы сформировать опалубку, используют отшлифованные с одной стороны доски толщиной 2 см. Вместо них, можно брать еще:
- шифер в виде плоских листов;
- листовой металл;
- фанеру.
Укрепление опалубки производится при помощи распорок и опорных кольев, ее обязательно следует выверять по вертикалям и горизонталям. Изнутри конструкция прокладывается плотным гидроизоляционным материалом. Чтобы необходимая толщина этого материала была меньше, следует подбирать глубину закладки, ориентируясь на уровень и движение подземных вод.
Фундамент в виде ленты для двухэтажного дома из кирпичей кладется в котловане, засыпаемом 0,3 м песка. Так как дом придется оборудовать санузлами, рекомендуется добавить поверх водопроводных и канализационных труб стяжку из цемента и песка толщиной до 0,1 м.
На застывшую стяжку кладут гидроизоляцию, а вот теплоизоляционный слой нужен не всегда. Потом идет каркас, создаваемый из арматурной стальной сети, далее опалубка. Только после этого и можно заливать ленту как таковую. Подошва основания под дом должна обязательно заходить на 200-250 мм глубже, чем промерзающая линия. Дома из пеноблоков легче, чем аналогичные по размеру кирпичные постройки.
Но это не означает автоматически, что можно закладывать фундамент ближе к поверхности. Придется проанализировать все параметры, характеризующие геологическую структуру участка
Дополнительно принимается во внимание тяжесть предусмотренных проектом перекрытий, мебельных изделий, снеговая нагрузка, которая может присутствовать на крыше даже на короткий срок. Среди разных вариантов закладки по глубине следует выбирать тот, что только можно позволить себе, по материальным соображениям
Грунт в разных местностях промерзает на 100-180 см, и в большинстве случаев выбирают заложение до 150 см.
Нужно учесть, что даже при использовании сведений геологоразведки и норм СНиП при расчетах позволяет найти только минимально необходимые величины.
Траншеи продумываются и откапываются сразу с резервом под все необходимые слои подсыпки, стяжки и дополнительные конструкции. Относительно легкий дом на грунте, несклонном к пучению, допускается ставить на основание глубиной 600 мм, выполненное в формате плавающей ленты. Такая конструкция должна тщательно рассчитываться, только это позволяет избежать разрушения при подвижках грунтовых масс.
Лента под газобетон должна быть рассчитана не менее тщательно, чем под кирпич или иной тяжеловесный материал. Легкость надземных конструкций обманчива, без тщательных расчетов по прочности и несущей способности опоры они окажутся ненадежными. Проект фундамента следует готовить, максимально гася выталкивающую силу. Для более тяжеловесных стенных материалов она несущественна, а вот облегченные газобетонные блоки легко выталкиваются из почвы.
Если все же сделан именно выбор в пользу заливной опоры, при расчете ориентируются в первую очередь на:
- массу стен и оказываемое ими давление на 1 пог. м;
- массу всех перекрытий;
- тяжесть кровельных материалов и подстилающих конструкций.
