Как уменьшить глубину промерзания грунта возле фундамента

Как противостоять морозному пучению грунта

Как уменьшить глубину промерзания грунта возле фундамента

Морозное пучение грунта возникает вследствие замерзания воды в земле, при этом объем грунта увеличивается, и уровень почвы поднимается.

Замерзший грунт давит на все конструкции, которые находятся в земле или на ее поверхности, деформирует и сдвигает их. Это весьма опасное явление для домов и других построек.

Вследствие вспучивания грунтов происходят подвижки фундаментов, сдвигание пристроек, крыльца, подъем подъездных дорожек, нередко возникают трещины в стенах, перекос луток, бывают и разрушения домов.

Какие грунты относятся к пучащим

Все грунты, которые содержат в себе глину, а значит и связанную с ней воду, в большей или меньшей степени способны вспучиваться при замерзании. Это глины, суглинки, супеси, мелкие пески, пылеватые пески и другие пески, если они содержат в себе пылевато-глинистые частицы.

К непучащим грунтам относятся крупные и средние пески, в которых отсутствуют пылевато-глинистые частицы.

Как воздействуют пучащие грунты на фундаменты и конструкции

Увеличивающийся в объеме грунт создает силы воздействия на все строительные конструкции. Эти силы подразделяют на: нормальные — действующие снизу вверх на подошву фундамента, приподнимая его;касательные — силы трения, действующие на вертикальные стенки конструкции при перемещении грунтов вверх или вниз;

перпендикулярные — силы действующие в горизонтальной плоскости при расширении грунтов и давящие на стенки фундамента (под домом грунт не замерзает, поэтому противодействия сдавлению изнутри нет).

От чего зависит интенсивность пучения

Морозное пучение может быть разной интенсивности в разных точках поверхности, даже если они находятся совсем близко. Это еще более усиливает опасность явления, так как на фундамент действуют силы разной величины и направленности.

Интенсивность пучения зависит в первую очередь от степени увлажнения почвы и объема замерзающей воды. Если вокруг дома в непосредственной близости от фундамента почва сильно увлажняется, например, при стоке с крыши, то опасность увеличивается.

Часто бывает, что вода накапливается осенью в районе фундамента, после чего следуют морозы…

Способность грунта накапливать воду напрямую зависит от его состава. Чем больше пластичной глины, тем влажнее могут оказаться грунты. На территории России до 75% площадей пригодных к застройке составляют пучащие грунты. Практически все дома старой постройки и другие строения, подъезды, дорожки, нуждаются в защите от сдвижения грунтов зимой.

Какой основной метод борьбы с этим явлением

Раньше предпринимались попытки бороться с последствиями вспучивания грунтов. В основном устраивались песчаные подушки толщиной 20 – 50 см вокруг углубленной в почву конструкций. Чтобы песок не заиливался глинистыми частицами его ограждали от грунта стеклохолстом. Но эти действия все равно были не надежными и теряли эффективность на протяжении длительного времени.

Сейчас основной метод борьбы с морозным пучением почвы – устранение причины явления, а именно, — замерзания грунта возле конструкции. Теперь это сделать не сложно, так как появились новые утеплительные материалы, весьма прочные, и не накапливающие воду, т.е. которые могут применяться непосредственно в грунте.

Это различные марки экструдированного пенополистирола. Коэффициент теплопроводности материала на уровне 0,32 Вт/мºС (плотность 35 кг/м куб) и 0,36 Вт/мºС (плотность 50 кг/м куб, особопрочный на сжатие, применяется под автомобильными дорогами).

Вокруг здания в грунт укладывается полоса утеплителя, которая замедляет охлаждение грунта морозным воздухом, поэтому грунт под воздействием тепла земли не замерзает.

При обустройстве теплоизоляции вокруг здания, непосредственно возле фундамента, возникает два вопроса:– какой толщины экструдированый пенополистирол применить;

— какой ширины должна быть теплоизоляционная полоса.

Рекомендации экспертов, основанные на теплотехническом расчете говорят нам о том, что толщина экструдированного пенополистирола для утепления грунта возле дома в частном строительстве должна быть не менее 50 мм. При этом над слоем утеплителя должен находиться замерзший грунт толщиной не менее 200 мм.

Ширина полосы утеплителя непосредственно прилегающая к зданию должна быть не менее глубины промерзания грунтов в данном районе, но в любом случае не менее 1,0 метра. Такая ширина позволит существенно уменьшить воздействия касательных, нормальных и перпендикулярных сил морозного пучения на фундаменты.

Как сделать утепление грунта возле фундамента

Вокруг дома делается траншея необходимой ширины, на глубину около 0,6 метра. Дно траншеи выравнивается песком толщиной 10 – 20 см, который утрамбовывается с поливкой водой.

Этой песчаной подсыпкой также формируется уклон в сторону от дома не менее 2% для стока воды (пенополистирол воду не пропускает, укладывается «зуб в зуб»). Листы утеплителя укладываются вплотную к утеплителю цоколя, или делается врезка в утеплительный слой фундамента.

Утеплитель засыпается песчаной подушкой слоем от 20 см, сверху укладывается брусчатка отмостки толщиной от 10 см. Подобная схема позволяет сделать утепленную отмостку вокруг дома.

Защита от морозного пучения приставных конструкций к дому

Возле дома могут располагаться различные приставные конструкции, например крыльцо с лестницей, опоры балкона, легкая терраса и др. При морозных пучениях они могут сдвигаться, деформироваться, что доставляет немало неприятностей. Также и подъездная дорожка к воротам гаража может серьезно пострадать от подъема грунтов, гаражные ворота нельзя будет открыть.

Защита от морозного пучения выполняется следующим образом. Делается выемка грунта на глубину до 600 мм ниже подошвы конструкции и шириной большей, чем конструкция на величину не менее чем глубина промерзания в каждую сторону, но не менее 1 метра.

Делается песчано-гравийная подсыпка с уклоном в сторону стока воды (если нужно) толщиной от 300 мм. Подсыпка утрамбовывается с поливкой водой. Затем укладывается утеплитель толщиной 50 мм, поверх которого делается песчаная подушка толщиной 200 мм.

На этой подушке делается заливка фундамента под легкую конструкцию или под легкой конструкции или подъездная дорога.

Как видим, принцип борьбы с морозными пучениями почвы в любом случае остается один и тот же – применяется достаточно широкая полоса утеплителя, которая не дает морозному воздуху воздействовать на грунт, и он прогревается естественным теплом земли.

По этой же схеме можно утеплять и подводящие к дому трубопроводы, располагая в траншее лист утеплителя шириной в глубину промерзания. При этом желательно делать широкую траншею, т.е. лист расположить как можно глубже.

Это снизит воздействие и морозного пучения на трубопроводы на входе в дом, где они располагаются обычно не глубоко.

  • Фундамент ТИСЭ конструктивно состоит из железобетонных столбов с расширениями в …
  • Цоколем называют часть фундамента, которая находится выше уровня земли. Цоколь …

Как утеплять грунт и предотвратить морозное пучение почвы возле дома

Как уменьшить глубину промерзания грунта возле фундамента

Морозное пучение грунтов представляет серьезную опасность всем строениям, опирающимся на грунт. Особенно страдают от вспучиваниия малоэтажные дома, легкие конструкции, дороги. Пучение возникает вследствие замерзания воды. Расширяясь, грунт выдавливает из себя конструкции, деформирует их, уровень почвы при этом поднимается.

Какие силы действуют на строения

На строения заглубленные в почву воздействуют несколько разнонаправленных усилий:

  • нормальные — направленые снизу вверх на подошву конструкции,
  • перпендикулярные – действуют в горизонтальной плоскости,
  • касательные – силы трения при поднятии или опускании грунтов.

Величина усилий воздействия зависит от степени увлажненности грунтов, их состава, может весьма различаться, по длине даже одного фундамента. Это только увеличивает опасность, так как происходит неравномерное выдавливание или изгибание конструкции, что приводит к ее разлому.

Какие грунты пучат

На территории России до 80% площадей составляют пучащие грунты. Поэтому проблема борьбы с морозным пучением актуальна для ранее построенных зданий без надлежащего утепления земли прилегающей к фундаменту.

К пучению склонны все грунты содержащие в себе глину – глины, сугленки, супеси, пески с пылевато-глинистыми частицами. Именно глина содержит в себе связную воду. К непучащим относятся только крупные и средние пески.

Характерные повреждения – трещины в фундаментах и стенах, перекос дверных и оконных проемов, вспучивание дорожек с невозможностью открыть дверь, перекос легких конструкций возле дома. В худшем случае – разрушение стен.

Утепление грунта – основной метод борьбы с пучением

Основной метод борьбы с морозным пучением почвы заключается в утеплении грунта. Листы теплоизолятора создают повышенное сопротивление тепловому потоку, в результате холод, идущий с поверхности не сможет заморозить слои под утеплителем, так как туда будет постоянно поступать тепло с земли, из здания через фундамент.

Ранее применяемые мероприятия по засыпке конструкций песчаной подушкой толщиной до 0,5 метра, с ограждением ее холстом против заиливания, с отводом воды дренажами, можно считать полезными и в дополнение к современному утеплению грунта.

Оптимальным утеплительным материалом, способным находиться в грунте в незащищенном состоянии является экструдированный пенополистирол. Он достаточно крепкий и не впитывает воду. Применяются марки с плотностью 35 кг/м куб.

Для утепления под дорогами, по которым движется автомобиль, – 50 кг/м куб.

Размеры утеплителя

Какая толщина утеплителя необходима для эффективного утепления грунта? Согласно рекомендациям специалистов, проводивших тепловые расчеты и основываясь на опыте эксплуатации утепленных отмосток возле домов, минимальная толщина утеплителя экструдированный пенополистирол равна 50 мм. Но вокруг углов здания (на протяжении 2 м от угла), где суммируется холод, нужно двойная толщина.

Рекомендуется, чтобы ширина утепления положенному по уровню поверхности почвы была не меньше чем глубина промерзания . Это обеспечит достаточную ширину полосы с положительной температурой.

Но типовыми конструкциями мелкозаглубленных утепленных фундаментов предусматривается закладка горизонтальной теплоизоляции на уровне подошвы фундамента — 0,4 — 0,5 метра заглубления, при этом ширина полосы утепления значительно уже и определяется расчетом.

Широкий же котлован поверху засыпается обратно не пучащим мелким материалом.

Конструкция теплоизоляции

Листы утеплителя экструдированый пенополистирол должны соединяться между собой в паз, их необходимо укладывать вплотную к утеплению фундамента.

Полоса укладывается с наклоном в 2 – 3% от фундамента, что бы обеспечивался сток воды от дома. Часто по краю утепления в грунте укладывается и дренаж, который отводит воду от фундамента.

Делается траншея глубиной 0,5 – 0,6 метра. Дно траншеи засыпается песком 10 – 20 см толщиной, которым формируется и уклон в сторону от дома.

На песок укладываются листы экструдированного пенополистирола, накрываются гидроизолятором.

Утеплитель засыпается песчаной подушкой толщиной минимум 20см. Поверху на подушку укладываются штучный материал для дорожек, которым оформляется отмостка вокруг дома. Бетонировать отмостку не рекомендуется, ввиду ненадежности такой отделки.

Утепление грунта под легкими пристройками и дорогами

Очень часто необходимо утеплять грунт под всякого рода пристройками к дому – верандой, террасой, лестницей с крыльцом, подъездной дорожкой к гаражу и т.п.

Эти все строения нуждаются в защите от морозного пучения. Утепление грунта производится по аналогии, как и возле фундамента.

Но в данном случае строения не отапливаются, замораживаются зимой, поэтому грунт нужно утеплять под всей их площадью.

Делается котлован на глубину до 0,6 метров от подошвы конструкции и шириной большей на глубину промерзания в каждую сторону (расчетное уширение).

На дно котлована укладывается песчаная подсыпка, которой и формируется сток воды в нужную сторону (обычно от центра конструкции).

Листы утеплителя укладываются на подсыпку, накрываются гидроизоляционным материалом, сверху делается песчано-гравийная подсыпка толщиной от 300 мм, которой формируется подушка для перераспределения точечных давлений.

Иногда с этой целью закладываются готовые ж/б блоки, или делается заливка легкого фундамента.

Термоизоляция трубопроводов

Обычно трубопроводы утепляют скорлупой из пенополистирола экструдированного. Но этот метод плох тем, что если в трубопровод перестанет поступать теплая вода (энергия), то он все равно замерзнет в замороженном грунте, какой бы толщины скорлупа не была.

Трубопровод заложенный не глубоко (ниже половины глубины промерзания) можно обогреть энергией земли, если утеплить целый участок грунта по аналогии с приведенными выше примерами.
Полоса утеплителя закладывается на половине глубины от расположения трубопровода, а ширина листов должна быть расчетной.

Но целесообразность таких действий по сравнению с глубоким расположением трубопровода должна определяться расчетом, впрочем, надежней всегда располагать трубопровод ниже глубины промерзания грунтов.

Ширину траншеи можно немного уменьшить, если сделать из утеплителя полукороб – с боковыми гранями небольшой высоты.

Утепление грунтов в последнее время получило самое широкое распространение, и являются основным способом предотвращения воздействия морозного пучения на строения.

глубина заложения фундамента

Как уменьшить глубину промерзания грунта возле фундамента

При обустройстве основания для дома нужно сначала провести необходимые расчеты. Так глубину определяют, основываясь на конкретных факторах. Важно учитывать, как проходят грунтовые воды, и как промерзает почва. Нужно ознакомиться со всеми особенностями, которые определяют фундамент мелкого заложения и глубокого, чтобы выполнить работу качественно.

Самые распространенные ошибки совершаемые при устройстве МЗЛФ

Мелкозаглубленный ленточный фундамент устанавливается на небольшой глубине, благодаря чему и получил свое название. Это удобный вариант при монтаже, но достаточно часто люди допускают элементарные ошибки при строительстве МЗЛФ.

Распространенные ошибки:

  1. Обустройство фундамента без расчета. Чтобы определить размер основания, нужно предварительно рассчитать все параметры.
  2. Бетонная заливка без предварительного обустройства песчано-гравийной подушки. Из-за этого земля прилегает к основанию и деформирует его.
  3. Неправильное армирование. Нарушения могут наблюдаться как в выборе материала, так и в установке.
  4. Прерывание строительства. Нельзя оставлять фундамент незавершенным на зиму. Нужно обустроить основание за один сезон.

Эти элементарные ошибки можно легко предотвратить. Достаточно обратиться к профессионалам, которые быстро и качественно выполнят работу. Самостоятельно заложить фундамент без опыта и знаний будет сложно.

Как рассчитать мелкозаглубленный фундамент ленточного типа

Расчет глубины заложения фундамента выполняется с учетом веса дома и сопротивления почвы. Земля должна выдерживать массу строения, которая передается ей через основание.

Именно на грунт припадает вес всего дома, а не на фундамент, как некоторые ошибочно предполагают.

Самостоятельно выполнить заложение фундамента расчет достаточно сложно. Лучше доверить эту работу профессионалам. Также можно воспользоваться онлайн программами и специальными калькуляторами. Проблема расчетов в том, что требуются геолого-геодезические исследования. Это не бесплатная процедура, которую качественно сможет выполнить архитектор, который и проектирует дом.

Некоторые владельцы не выполняют никаких изысканий. Выбор оптимальных показателей они проводят по таблицам. Главное знать материалы, которые используются для строительства, и рыхлость почвы. Фундаменты глубокого заложения используются для пучинистого грунта. Для нормальной земли основания можно заглублять неглубоко.

Типы конструкций мелкозаглубленного фундамента

Мелкозаглубленный фундамент бывает монолитным и сборным. Ленточное основание рекомендуется выполнять по монолитной технологии. Для сборной конструкции потребуется сделать единый армирующий пояс.

Разновидности фундамента по типу сечения:

  • Прямоугольные;
  • В форме буквы «Т».

Первый вариант обладает меньшей несущей способностью. Его обычно используют для каркасных домов. Для больших коттеджей лучше использовать основание в форме буквы «Т». Этот фундамент обладает более широким основанием, что позволяет выдержать большие нагрузки.

Нормы глубины установки МЗЛФ

Для правильного обустройства фундамента нужно выбрать оптимальную глубину заложения основания. Мелкозаглубленный фундамент для дома не закладывают глубоко. Обычно основание не достает уровня промерзания грунта.

https://www.youtube.com/watch?v=lgAJHgBSgdA

Глубокая установка может стать причиной морозного пучения. Влага в грунте замерзает и начинает давить на конструкцию, деформируя ее. В основании появляются трещины. Именно поэтому фундамент мелкозаглубленный актуально использовать для непучинистой земли. Показатель глубины установки зависит от уровня промерзания.

Глубина заложения основания:

  1. Если уровень промерзания находится на глубине 2 м, то фундамент закладывается на глубине 50 см;
  2. Когда промерзание составляет 3 м, то глубина заложения составляет 75 см;
  3. Если уровень промерзания превышает 3 м, то фундамент закладывается на глубине 1 м.

При строительстве требуется учитывать уровень грунтовых вод. При их близком расположении к почве лучше отдать предпочтение глубокой закладке фундамента.

Минимальная глубина в зависимости от типа и глубины промерзания грунта

Заложение фундамента на определенную глубину выполняется с учетом многих факторов. Придется оттолкнуться и от минимальных норм заглубления основания. Наименьшие показатели определяются уровнем промерзания почвы, расположением грунтовых вод, коэффициента пористости.

Минимальная глубина заложения фундамента согласно СНиП:

  1. При глубине промерзания пучинистой почвы 1 м и непучинистой 2 м глубина заложения фундамента составляет 50 см;
  2. При глубине промерзания 1,5 и 3 м для непучинистой и пучинистой земли соответственно – 75 см;
  3. Для больших показателей используют минимальную глубину заложения 100 см.

Большая глубина промерзание и близкое расположение подземных вод увеличивают нагрузку при сезонном пучении. Именно поэтому потребуется оборудовать фундамент глубже. Но если правильно утеплить основание и обустроить дренажную систему, то показатель глубины может быть и небольшим.

Взаимосвязь между глубиной заложения ленточного фундамента и УГВ

При определении глубины установки фундамента обязательно учитывают уровень грунтовых вод. Все особенности детально прописаны в санитарных нормах и правилах. Уровень подземных вод обязательно сопоставляются с промерзанием грунта. Именно от этих показателей зависит прочность фундамента.

Особенности укладки фундамента в зависимости от УГВ:

  1. При расположении подземных вод ниже уровня промерзания, то расчет проводят по стандартной схеме, учитывая только нагрузку на землю;
  2. Для мягкой почвы фундамент нужно закладывать ниже уровня подземных вод, дополнительно оборудовав дренажную систему;
  3. При высоком залегании почвенных вод нельзя использовать ленточный фундамент;
  4. На болотистой почве разрешено сделать основание только на сваях, которые заглубляются ниже уровня промерзания.

Если воды проходят высоко и при оборудованной дренажной системе, грунт будет оседать. Это особенно актуально для песчаной земли.

Способы уменьшить глубину промерзания грунта

Уменьшить показатель промерзания почвы можно, если выполнить утепление самого фундамента. Также обрабатывается земля с наружной стороны от основания.

Процедуру выполняют с помощью пенополистирольных плит. Дли гидроляции нужно их обернуть в мембранную пленку.

Количество утеплителя определяется общими климатическими условиями региона, уровнем прохождения грунтовых вод, толщиной фундамента и другими факторами.

Для утепления можно взять и другие материалы. Главное, чтобы они обеспечивали не только теплоизоляцию, но и необходимую прочность. Толщина слоя зависит от толщины утеплителя.

Песчаная или песчано гравийная подушка под фундаментом

Для оборудования подушки обычно используют песок или щебень. В обоих случаях придерживаются толщины в 20 см. Песок нужно намочить и утрамбовать. Для этого используется виброплита. Щебень укладывают последовательно, выполняя утрамбовку на каждом этапе.

При оборудовании подушки сразу предусматривают дренажную систему. Ее устанавливают на уровне с подошвой. Дренаж должен представлять единую систему.

При заглублении фундамента на 40 см можно устранить пучение почвы. В этом случае потребуется дополнительное утепление наружной стороны основания. Для более глубокого залегания предусматривается утепление отмостки.

Материалы для оборудования щитов:

  1. Деревянная доска. Ее толщина должна быть не меньше 5 см. такой материал можно применять повторно, но сама установка занимает много времени.
  2. Многослойная фанера. Это прочный и влагоустойчивый материал, но дорогой.
  3. ОСП. После разбора опалубки материал можно применять повторно. Он обладает устойчивостью к влаге.

Лучше всего применять ОСП. Это прочный, недорогой и устойчивый материал. Другие варианты недолговечные или слишком дорогие. Древесину перед использованием нужно дополнительно обработать антисептическими средствами.

Фундаменты мелкого заложения используют чаще, ведь такое строительство не требуется много земляных работ. Но если грунтовые воды и промерзание земли не позволяют такого близкого обустройства, то потребуется сделать фундамент глубокого заложения. МЗЛФ можно установить на неблагоприятной земле, если дополнительно выполнить утепление, оборудовать дренах и песчано-гравийную подушку.

по теме глубина заложения фундамента

1 глубина заложения фундамента

2 фундаменты мелкого заложения

Фундамент ниже глубины промерзания грунта

Как уменьшить глубину промерзания грунта возле фундамента

От качества фундамента любой здания зависит долголетие построенного на нем дома, поэтому, прежде чем приступить к строительству постройки, необходимо досконально изучить все особенности почвы на выбранном участке.

В первую очередь, следует выяснить заглубление грунтовых вод и промерзание грунта.

Минимальная глубина фундамента, а также объем работ зависят от этажности дома, насколько глубоко промерзает почва на участке зимой, наличия цокольного этажа, материала для строительства наружных и внутренних стен.

Глубина промерзания грунта

Строительство дома, в основании которого лежит ленточная опорная конструкция, начинается с составления проекта, работу над которым ведут квалифицированные проектировщики.

Выполнение всех проектных расчетов проводится с учетом показателей глубины промерзания грунта, а связано это с тем, что фундамент, заложенный выше указанной глубины, испытывает нагрузки, оказываемые вспучиванием.

Он словно выталкивается из почвы.

Подобным нагрузкам не подвержен фундамент, заложенный ниже установленного уровня промерзания грунта. Тип почвы на выбранном участке и то, как глубоко она промерзает в зимний период, взаимосвязаны. Зная эти показатели можно определить степень вспучивания в месте строительства.

Для промерзающих грунтов глубину заложения увеличивают

Одним из самых популярных является ленточный фундамент, дома на таком основании возводят и легкие щитовые, и кирпичные, и блочные. Он может быть:

  • мелкозаглубленным;
  • заглубленным.

Закладывают ленточную опорную конструкцию в зависимости от того, насколько велика массивность постройки. Для тяжелых зданий, строящихся на пучинистых землях, где грунтовые воды залегают далеко от поверхности земли, больше подходит заглубленная ленточная опорная конструкция.

Такое основание необходимо для возведения наружных стен дома и заложение его проводится на 30 сантиметров ниже уровня, на котором грунт промерзает.

Насколько заглублена ленточная опорная конструкция, рассчитывается в зависимости от того, отапливаемым будет строящееся помещение или нет, будет ли в нем заложен подвал.

Если в доме не будет отопления, то заложение основания осуществляется на глубине, которая определяется после увеличения среднестатистического уровня промерзания грунта на десять процентов. Что касается помещений, в которых обустраивается система отопления, то в них глубина заложения ленточного основания определяется после снижения значения названной величины на тридцать процентов.

Максимальная глубина заложения ленточного фундамента не должна превышать 1,5 метров, поэтому его не возводят в тех местах, где почва зимой промерзает на большой глубине и ее основной особенностью является сильная пучинистость.

От чего зависит глубина закладки фундамента

Зависимость основания от промерзания грунта

Заложение основания дома осуществляется с учетом не только основных характеристик почвы на участке, но и с учетом материала, используемого для возведения стен, планируемой долговечности постройки, цикличности ее использования. Конечно, как глубоко залегание грунтовых вод и промерзание земли чрезвычайно важно при заложении основания дома.

Ведь качественным ленточное основание может быть только в том случае, если его заложение проведено ниже указанного уровня. Промерзание можно рассчитать по формуле, зная его показатели для определенного грунта:

  • глина и суглинки – 0,23;
  • песчаные – 0,28;
  • гравийные – 0,3;
  • крупнообломочные – 0,34.

Эти цифры обозначают коэффициент, характеризующий каждый отдельный вид грунта, а расчет проводят по формуле:

где h – промерзание;

vM – среднемесячная температура воздуха;

k – коэффициента для грунта.

В соответствии с полученными в ходе расчетов данными составлены таблицы, в которых в зависимости от географического расположения и особенностей почвы указана и глубина промерзания. Эти таблицы разработаны СНиП и получили широкое распространение.

Кроме того в обязательном порядке учитывается заснеженность в регионе. Ведь почва под большим слоем снега промерзает меньше. Важна и сезонность использования дома. Если в нем проживают только в летнее время, а зимой дом пустует и не отапливается, то земля под ним промерзает значительно сильнее.

Рекомендуем посмотреть видео, в котором экспертом подробно рассматривается данный вопрос.

В зимний период на основание дома оказываются не только давление стен и сопротивление грунта, которые в совокупности составляют вертикальные нагрузки.

В морозные дни и ночи на фундамент действуют еще и так называемые боковые нагрузки или пучинистость. Это воздействие на основание тем сильнее, чем больше промерзает почва.

Такие нагрузки могут стать разрушительными, если при сооружении фундамента не были приняты во внимание все характеристики грунта.

При недостаточном заглублении основание дома выталкивается боковыми нагрузками, действующими на его подошву, а из-за того, что пучинистость неравномерна, возможен перекос здания, деформация и растрескивание стен.

Сооружение фундамента: глубина и особенности

Имея возможность выполнить необходимые расчеты и установить глубину промерзания почвы, можно определить и уровень заложения ленточного основания для дома, который будет построен в том или ином районе.

По мнению ведущих специалистов, подошва фундамента дома должна быть расположена ниже уровня промерзания на 20-30 сантиметров.

Это значит, что расстояние, на которое основание погружается в несущий слой, должно быть не меньше 20 сантиметров.

Посмотрите видео, подробно рассказывающее о том, как глубина заложения основания зависит от грунта.

Опорой для подошвы должен служить грунт с хорошей несущей способностью. Чтобы не тратить время и деньги на сооружение системы отведения грунтовых вод, необходимо удостовериться еще до начала строительства, что уровень их залегания ниже несущего слоя.

Точно определить глубину заложения фундамента дома можно, приняв во внимание не только вид грунта на участке и расчетное промерзание, но и данные из таблиц СНиП 2.02.01-83.

В тех случаях, когда расстояние от уровня залегания грунтовых вод до уровня промерзания меньше двух метров, минимальная глубина, на которую закладывается ленточный фундамент, не может быть меньше уровня промерзания.

Точно определить какова минимальная глубина залегания грунтовых вод можно опытным путем, но для этого потребуется наблюдать за изменением их уровня в течение года.

Проще посоветоваться с соседями или доверить определения всех нужных величин опытным инженерам строительной компании.

Влияние глубины промерзания грунта на глубину заложения фундамента

Как уменьшить глубину промерзания грунта возле фундамента

Глубину заложения фундамента на  месте будущего строения,  определяют по типу существующего грунта,  расчётной глубине промерзания,  в зависимости от нагрузок  элементов конструкции здания, а также положением  грунтовых вод.  Для выяснения типа грунта  в нескольких точках участка  на разной глубине, в границах промерзания, нужно взять несколько образцов земли  и их исследовать. Опираясь на  данные таблицы 1,  можно предположить  пучинистый грунт либо нет.

Глубина промерзания грунтов

Глубину промерзания грунтов  можно  взять из схематической карты нормативных глубин промерзания, а более точно получить не сложным расчётом.

Насколько  важно  значение глубины промерзания? Выталкивающие силы в пучинистых грунтах, при промерзании, могут достигать 10-15 т на один квадратный метр, часто превышая вес здания (рис.

1)     Действуя снизу- вверх они поднимают фундамент, а иногда и разрывают его конструкцию  на части. При глубине промерзания 1-1,5 м подъёмная деформация почвы достигает 10-15см.

Пренебрегать такой динамикой  нельзя.

Глубина заложения фундамента

При определении толщины фундамента можно слегка отклониться от существующих норм и уменьшить глубину  заложения, но тогда необходимо предусмотреть устройство утепления верхних слоёв земляного покрова  от промерзания.

https://www.youtube.com/watch?v=0WSyRBc2aUU

На  пучинистых, глубоко промерзающих грунтах, возведение ленточного фундамента  заглублением  более 1 м экономически неоправданно, нужно рассмотреть варианты  в виде столбов (столбчатые опоры в грунте).

В таких грунтах делают элементы  фундамента  с увеличенной площадью основания, дабы избежать проявления  выталкивающих  касательных сил, возникающих при зимнем пучении. Эта площадка не позволит подниматься фундаменту из земли. Армирование такого фундамента обязательно.

 В соседних  строениях обратите внимание на стойки ворот, заборов, если они стоят не параллельно или может, их верхние части находятся в разных горизонтальных плоскостях, относительно друг друга, это действие сил морозного пучения, грунт здесь пучинистый.

  Поспрашивайте хозяев и можете  узнать причину появления таких метаморфоз. Вот яркий пример пучения:

Виды и строение фундаментов

Ошибочно мнение, что чем ниже глубиназаложение фундамента в подверженных пучению почвах, тем  надёжным он является и обеспечивает строению высокую устойчивость.

Да,  он лежит ниже границы промерзания и выталкивающие силы   на него не действуют, но касательные силы запросто подымут всю конструкцию фундамента заодно с промёрзшей почвой. Эти силы  разорвут его, образовав верхнюю и нижнюю части, особенно если строение лёгкое и фундамент не монолитный и без армирующего каркаса.

Что бы этого не произошло, фундамент следует закладывать ниже  глубины промерзания грунта с уширенной подошвой в виде анкера. Для большей жёсткости в тело фундамента закладывают каркас из арматуры. Если фундамент из камней или кирпича и без арматуры, то тогда его делают в виде трапеции с суженными телом фундамента вверху.

Такая конфигурация, с  обязательно сглаженной поверхностью, не подвергается действию выталкивающих сил в пучинистых почвах, (рис. 2). Для снижения действия касательных сил используют скользящие материалы, которыми покрывают стенки фундамента, например полиэтиленовая плёнка, битум.

Если грунт неподвижен, т.е. не подвержен пучению, в малоэтажном  строительстве целесообразно применять простейшие фундаменты на песчаной подушке, (рис. 3).  В таких конструкциях  верхнюю часть можно выполнять  из  неорганического материала — щебень, бетон, кирпич, камень,  а нижняя, основание, из  крупнозернистого песка.

Фундаменты такого типа довольно надёжны и долговечны при условии, что  будут защищены от  дождевых и паводковых вод. Их можно применять для любых типов  зданий малой этажности и  с любой глубиной промерзания грунтов. Уровень грунтовых вод (УГВ) должен быть не выше границы промерзания грунта.

Если  вода поднимется выше этой отметки, то грунт станет пучинным, а фундамент подвижным, что повлечёт за собой разрушение целостности стен строения.

В грунтах, подверженных пучению, фундаменты проектируют с учётом действия выталкивающих касательных сил морозного пучения. На (рис.  2)   приведены виды конструкций, которые делать можно в грунтах с неглубоким  промерзанием  и при отсутствии  воды в траншеях и ямах в момент выполнения  работ.

Для конструкций с глубиной заложения фундамента  более 1 м применение ленточного вида (если конечно не строите подвальную часть) экономически не выгодно. Здесь рекомендуется применять столбы фундамента из  монолитного железобетона, металлических  или  асбестоцементных   труб, (рис. 4).

Если в яме отсутствует грунтовая вода, то на дно укладывают  монолитный бетон в виде плиты непосредственно перед установкой столбов, при этом концы столбов должны иметь выпуски арматуры, которые будут утапливаться в бетон.

Если УГВ выше  нижней части  фундамента, то его монтаж выполняют столбами, которые заранее  изготовлены  вместе с  плитой опоры, рисунок 5.

Уровень грунтовой воды определить можно так: рядом с местом строительства осенью или в начале зимы бурят скважину и по глубине стоящей  воды определяют УГВ.

Необходимо обращать внимание и на устойчивость грунта, его сопротивление продавливанию. В малоэтажном строительстве просадка ленточного фундамента посредством  действия  нагрузок от здания явление редкое, т.к. опорная площадь конструкции фундамента  намного  больше расчетной.

Если же здание возводят на слабых неустойчивых грунтах (подверженных просадке от собственного веса или веса строительной конструкции при повышении влажности – лёссы, глина, некоторые виды супеси, глинистые насыпные грунты, промышленные отходы, отложения пепла и т.д.

)  или используют столбы фундамента в зданиях с тяжелыми стенами, то рекомендуется площадь соприкосновения подошвы  с грунтом в местах сосредоточения нагрузок   проверить расчетом.

При необходимости можно увеличить площадь подошвы фундамента, уширить его, а в столбчатых  еще и сократить расстояние между столбами.

Глубина заложения фундамента исходя из гидрогеологических условий

Если Вы строите дом с тяжелыми (кирпичными, блочными) стенами, бетонными перекрытиями, или подземным помещением, то нужно применять ленточный фундамент. Его глубина заложения, т.е. нижняя точка, при определённых условиях, должна находиться  ниже глубины промерзания грунта. Рассмотрим эти  условия.

Если расстояние от  границы  промерзания до расположения грунтовых вод, назовём её Н, больше расчетной глубины промерзания более чем на 2 м, то глубину заложения ленточного фундамента для любого грунта делаем независимо от глубины промерзания, но не менее 0,5 м.

Для супеси, пылеватой супеси, глинистого грунта,  мелкого песка: если Н превышает расчетную глубину промерзания грунта менее чем на 2 м, то глубину расположения  фундамента  одно и двухэтажного зданий принимают не менее  ¾ расчетной глубины промерзания, но не менее 0,7 м, а если Н менее расчетной глубины промерзания, то глубина заложения фундамента должна быть не менее нормативной глубины промерзания грунта.

Вам понравилась статья?

Жду Ваши отзывы и комментарии.

Удачи!

Установка фундамента выше глубины промерзания

Как уменьшить глубину промерзания грунта возле фундамента

Одним из главных условий определения глубины заложения фундаментов на пучинистом грунте является глубина его промерзания. В нашей стране сезонное промерзание грунта может достигать глубины 2,5 метра и более.

В зданиях без подвалов стоимость фундаментов такой высоты неоправданно велика, поэтому у многих людей возникают вопросы: можно ли устанавливать фундамент выше глубины промерзания и можно ли уменьшить глубину промерзания грунта?

На эти вопросы есть ответы. Да, можно устанавливать фундаменты на промерзающем грунте.

Это фундаменты в виде монолитных армированных плит или армированные ленточные фундаменты на глубоком подстилающем слое из непучинистого грунта.

В данном разделе мы не будем их рассматривать, это отдельная большая тема. На глубину промерзания грунта тоже можно оказывать воздействие. Вот об этом и будет эта статья.

Воздействие на грунт температуры воздуха

Весь процесс будем рассматривать в шкале Цельсия приняв за точку отсчета 0°С.

Представим, что на грунте лежит стальной шарик с температурой равной температуре окружающего воздуха. Температуру, которую шарик будет распространять на грунт изобразим в виде векторов (рис. 16).

Рис.16. Температурное воздействие на грунт

Таким образом в течении зимы шарик будет распространять на грунт отрицательную температуру и замораживать грунт вокруг себя по полусфере в масштабе повторяющей контур шарика.

Чем больше будет зимой холодных дней, тем дальше в грунт будет распространяться замороженная полусфера. Поскольку зима не вечна, то однажды полусфера достигнет своего максимума и больше увеличиваться не будет.

Максимальная глубина, при которой грунт из пластичного превращается в твердый называется глубиной промерзания грунта.

Весной шарик нагревается и начинает расплавлять под собой замороженный грунт. То есть происходит тот же самый процесс, что и при замораживании, только вектор температуры меняет свой знак с минуса на плюс.

Если теплых дней будет мало, то грунт не успеет растаять на всю глубину, на которую он промерз. Такой грунт называется вечномерзлым. Сейчас мы его рассматривать не будем.

Далее нас интересует только тот грунт, который в летние дни полностью прогревается.

Мы рассмотрели процесс замерзания грунта от действия одного шарика, на самом деле на грунте лежат миллиарды таких условных шариков и воздействуют на него образуя под собой промороженное или оттаявшее поле.

Если на это поле разместить, какое-либо строительное сооружение, то оно вызовет в нем аномалию (рис. 17). Возмущение промороженного поля грунта будет различным и зависеть от теплового режима, размещаемого на нем объекта.

При размещении неотапливаемого здания грунт под зданием будет промерзать на меньшую глубину, так как температура в здании будет все-таки выше, чем в чистом поле.

Если здание будет отапливаемым, то грунт под ним совсем не промерзнет или промерзнет незначительно поскольку будет подогреваться зданием. Поэтому тепловой режим здания учитывается нормативными документами (табл.10) и влияет на глубину заложения фундаментов.

рис. 17-1. Промерзание грунта от воздействия отрицательных температуррис. 17-2. Промерзание грунта при расположении на нем неотапливаемого сооружениярис. 17-3. Промерзание грунта при расположении на нем отапливаемого сооружения

Уменьшение отрицательного воздействия промёрзшего грунта

Строительные правила (СП 22.13330.2011) дают определение глубины промерзания «равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.»

В этом определении важна каждая фраза:

  • «средняя из ежегодных», то есть глубина промерзания может быть больше указанной величины или меньше ее;
  • «открытая, оголенная от снега площадка» говорит о том, что под снегом глубина промерзания грунта будет меньше (чем толще снег, тем меньше промерзание);
  • «при подземных водах ниже глубины промерзания», то есть исследуется сухой грунт, если он будет влажным глубина промерзания увеличится.

В строительных правилах нет, но всем известно, что укатанный грунт вследствие уплотнения становится более теплопроводным и промерзает глубже.

Таким образом исходя только из определения Строительных Правил видим несколько путей уменьшения глубины промерзания. Площадка вокруг строительного сооружения должна быть под снегом, не уплотнена и не увлажнена.

В идеале это должно быть перепаханное поле и тогда грунт на нем точно не промерзнет до нормативной глубины даже в самую суровую зиму. Но в реальности все выглядит несколько иначе.

К дому походят подъездные дороги, снег с которых по возможности убирают, а осенняя дождевая вода с крыши отводится недалеко от дома.

Наибольшую опасность для фундамента представляют температурные векторы, расположенные в полосе вокруг здания шириной равной глубине промерзания грунта. Если их убрать или каким-то образом уменьшить, то фундамент можно установить выше глубины промерзания грунта (рис.18).

рис. 18. Принципиальная схема уменьшения глубины промерзания

Уменьшить негативные воздействия от замораживания грунта можно как минимум двумя способами:

  1. изменением физико-механических свойств грунта;
  2. теплоизолированием грунта.

Это наиболее простые способы, доступные самодеятельному застройщику.

Изменение физико-механических свойств грунта

Из предыдущих страниц данной темы сайта нам известно, что разные грунты имеют различные свойства. Одни из них при замораживании не изменяют своей структуры, другие увеличиваются в объеме и выталкивают фундамент ломая его в различных плоскостях. Назовем такие грунты восприимчивыми к морозу и невосприимчивыми.

Рис.20. Воспримчивые и невоспримчивые к морозу грунты

Грунты, невосприимчивые к морозу состоят из обломков скальных пород (крупнозернистые пески, гравийные и галечниковые грунты).

Ими и нужно заменить пучинистые грунты по периметру здания, целиком или перемешиванием со старым грунтом, вынутым при разработке котлована под фундамент. Для уменьшения влияния атмосферной воды на свойства грунтов её отводят от фундамента. Делают это двумя способами.

Поверхностную дождевую и талую воду отводят устройством отмосток вокруг здания с уклоны от 5 до 10%. Воду можно отвести по рельефу местности или в специальную дренажную канаву, засыпанную крупнозернистым грунтом с верхним слоем, оформленным в виде красивых дорожек.

В районах строительства с высоким снегом и частыми дождями воду, просачивающуюся к фундаменту, отводят от фундамента посредством подземного дренажа.

Перфорированные трубы укладывают вокруг здания в слой крупнозернистого дренирующего грунта, накрывают геотекстилем во избежание заиливания труб и засыпают дренирующим мелкообломочным грунтом. Далее трубами отводят воду от фундамента по уклону местности либо сбрасывают воду в закопанные на отдалении дренирующие колодцы из бочек, засыпанных камнями. Грунт вокруг фундамента не будет удерживать в себе воду, а значит и не будет пучится при морозе (рис. 19).

Рис.20. Схемы отвода воды от фундамента

Подсос грунтовой воды в тело фундаментов и стяжек подвала прерывают устройством обмазочных и оклеечных гидроизоляций, а также устройством подсыпок из мелкообломочных дренирующих грунтов.

Такая подсыпка из-за относительно больших расстояний (по молекулярным меркам) между частицами не может удержать в себе воду и уж тем более не может подсосать ее верх и смочить подошву фундамента.

Капиллярный подсос так же можно прекратить и расстиланием под фундаментом полиэтиленовой пленки (рис. 21).

Рис.21. Отсекание капилярного подсоса

Теплоизоляция грунта

Если замещение и осушение грунтов вокруг дома предусматривает большой объем земляных работ при котором мы влияем на теплопроводность грунта простой заменой одного типа грунта на другой, то теплоизоляция грунта предполагает оставить прежний грунт с уменьшением его теплопроводности. Делается это установкой теплоизоляции.

Я уже не однократно говорил на других страницах сайта и повторю вновь, что распространённый термин «утеплитель» применяется неправильно. Правильное название материала — теплоизоляция. Это перегородка между двумя материалами прерывающая поток тепла.

Теплоизоляция сохраняет тепло если укрываемый ей материал был теплый или сохраняет холод, если изначально материал был холодный.

рис. 22. Утепленная отмостка

Укладка полосы теплоизоляции по периметру здания шириной равной глубине промерзания ослабит поток отрицательных температур, проникающих в толщу грунта и он промерзнет на меньшую глубину.

На такой грунт можно будет установить фундамент меньшей высоты (рис.22). Конструктивно теплоизоляция грунта совмещают с устройством отмостки и называют утепленной отмосткой.

Для того, чтобы мороз не прошел к подошве фундамента через его тело, мостик холода прерывают теплоизоляцией цоколя фундамента (рис. 23).

рис. 23. Теплоизоляция цоколя

Если вы встретите чертежи, показывающие теплоизоляцию по внешней вертикальной стене фундамента, то это утепляется подвальное помещение, а не грунт.

Такая теплоизоляция удерживает тепло в подвале, при этом грунт теплом дома не прогревается, и глубина его промерзания не изменяется. То есть теплоизоляция стен фундамента не имеет ничего общего с теплоизоляцией грунта.

Это разные конструктивные решения решающие разные задачи.

Укладка полосы теплоизоляции вокруг дома может быть сделана по уровню подошвы фундамента и совмещена с теплоизоляцией подвала (рис. 24). В этом случае решаются одновременно две задачи: утепление подвала и тепловое изолирование грунта. Полоса теплоизоляции здесь будет уже чем на поверхности грунта и зависеть от глубины погружения фундамента.

Рис.24. Утепление подвала и грунта

Утепленную отмостку лучше применять для зданий без подвала, а заглубленную теплоизоляцию для зданий с подвалом.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.