Что такое откосы и стенки котлована, какие бывают виды и назначение?

Как определить, какая потребуется яма и ее размеры?

Проектирование котлованной ямы происходит с учетом фундамента, на котором будет проходить стройка.

Само расположение проекта зависит от некоторых природных факторов:

• типа земли и уровня ее возможного промерзания;
• габарита и массы будущего сооружения;
• вида выбранной основы;
• сейсмичности;
• уровневого подхода вод в грунте.

Процесс работ начинается на участке только после геологической разведки и лабораторного исследования климатических условий. При этом всегда учитываются нормы СНиП 3.02.01. Имеют значение также выбранная форма котлованного углубления (ленточная, круглая, свайная или прямоугольная).

Объемы котлованной выемки рассчитываются с помощью такой формулы:

Когда разрабатывается котлован по механизированному способу, учитывается отсутствие отметки до проектного показателя в 0,1 м. Недобор необходим, чтобы исключить нарушения в природном грунте. Поэтому здесь применяют только ручные работы. При процессах обратной засыпки вычитают объем основания из получившегося объема всей разработки.

Выемка с вертикальными стенами

1. Ширина (L1), м – 4.
2. Длина (L2), м – 6.
3. Высота (H), м – 2.
4. Объем (V) = 48 м3 – V = L1 * L2 * H = 4 * 6 * 2 = 48 м3.
5. Площадь (F) = 24 м2 – F = L1 * L2 = 4 * 6 = 24 м2.

Углубление с вертикальными стенами, при разных величинах вершин

1. Начало формы.
2. Ширина (L1), м – 4.
3. Длина (L2), м – 6.
4. Высота (м):
   • (H1) – 2.
   • (H2) – 2.
   • (H3) – 2.
   • (H4) – 2.
5. Объем (V) = 48 м3, V = L1 * L2 * (H1 + H2 + H3 + H4) / 4 = 4 * 6 * (2 + 2 + 2 + 2) / 4 = 48 м3.
6. Площадь по плану (F) = 24 м2, F = L1 * L2 = 4 * 6 = 24 м2.

С откосами

1. Ширина(L1), м – 4.
2. Длина (L2), м – 6.
3. Высота (H), м – 2.
4. Выбран грунт: суглинки > коэф. m = 0,5.
5. Объем углубления (V) = 70,667 м3.
6. Ширина верха (L3) = 6 м2.
7. Длина верха (L4) = 8 м2.
8. V = (H / 6 * (2 * L1 + L3) * L2 + (2 * L3 + L1) * L4) = (2 / 6 * (2 * 4 + 6) * 6 + (2 * 6 + 4) *8) = 70, 667 м3.
9. L3 = H * m + L1 + H * m = 2 * 0.5 + 4 + 2 * 0, 5 = 6 м.
10. L4 = H * m + L2 + H * m = 2 * 0.5 + 6 + 2 * 0, 5 = 8 м.

Главным правилом устройства выемки является следующее – подошва основания возводимого здания не должна быть ближе, чем 50 см от вод в грунте. Чем выше это значение, тем лучше.

Чтобы производить инженерные расчеты, необходимо профильное образование (инженерное). Например, при утверждении плана, подсчитывают угол наклона откоса, который зависит от вида почвы. Правильно его просчитать может только специалист.

В таблице СНиП 12-03-99 указаны глубины грунтов, которые используют при определении объемов работ по коэффициентам разрыхления, оформленных по таблицам в этих правилах.

Состав грунта определяется с помощью способов геодезии. Расчет сопротивления грунта определяется по формуле, указанной на фотографии:

Показатели грунта посмотреть по таблице, и вставить значения.

Главная формула расчета сопротивления грунта в данном случае выглядит так:

R0 относится к фундаментам, с шириной b1 = 1 м и глубиной d1 = 2 м, поэтому:

Ответ: 265 кПа

Уровень расположения почвы, ее сейсмичность, грунтовых воды и способность к промерзанию определяются по ГОСТу 24847-2017. Посмотреть их можно на сайте.

Сезонное промерзание измеряется мерзлотомером Ратомского (MP) с помощью специальных способов бурения.

До принятия решения о рытье углублений, проводят также расчеты по несущей способности почвы. Для этого используют следующую формулу:

Нагрузка дома всегда разделяется по площади нижней части фундамента. Чтобы определить площадь подошвы из железобетона, примерные показатели делят на значение грунта и показатель допустимой нагрузки.

Разработка объемно-планировочного решения возводимого здания и составление проекта должно быть одобрено специалистами отдела архитектуры местных уполномоченных органов власти.

Как именно выполняется чертеж плана котлована, разработанный под конкретный фундамент, можно посмотреть в документе на фото:

Если при земляных работах используется специальный транспорт, нарушается плотность залежавшихся почвенных слоев. Поэтому при проведении расчетов, всегда учитывают, что при разработке земли используют значение К – 20-30%. Данный коэффициент считается поправочным.

С вывозом грунта

1. Длина – 70 м
2. Глубина – 5 м
3. Ширина – 30 м
4. Общий объем = 70*5*30 =10 500 м3

Для вывоза земли общий объем всегда будет больше. Для этого нужно:

От точности расчетов и учета всех факторов технологического, лабораторного и природного значения зависит правильность проведения земельных работ и стойкость сооружения.

Траншеи под фундамент бывают с вертикальными, наклонными и укрепленными стенками.

Этапы проведения строительной работы

Чтобы проводить строительную операцию, необходимо воспользоваться рабочими чертежами, придерживаться инструкций и технических правил.

Конструктивные подходы засыпки, по особенностям, индивидуально решаются в каждом конкретном случае и определяются подрядной бригадой:

обозначается объем работ;
рассматриваются условия строительства, грунт;
изучаются подъездные пути (если работы будут осуществляться с помощью техники), обращается внимание на погодные условия.

Далее разрабатывается технологическая карта по формуле для объема дренирующего грунта:

Строительные и монтажные работы прорабатывает технолог по формуле:

Чтобы определить нужную плотность грунта при засыпке углублений ямы или котлована, в проекте указываются данные по исследованию грунтовой смеси в лабораторных условиях, с помощью метода стандартного уплотнения.

Такой способ устанавливает оптимальную влажность и максимальную плотность, которая должна быть не менее показателя – 0,95.

Расчет объема работ по обратной засыпке траншеи определяется по следующей формуле:

Затем этапы работ отсыпки включают в себя следующую последовательность.

• Проведение подготовительных работ:
  1. удаление избыточной влаги в котловане;
  2. заливка бетоном фундамента, и проверка его на прочность;
  3. выполнение гидроизоляции стен котлована;
  4. уборка строительного мусора;
  5. окончание объема монтажных работ;
  6. расчет необходимого количества строительной смеси для засыпки. Объем грунта для засыпки углублений в котловане определяется как разность между объемом выемки и монтируемых фундаментных блоков.
• Подвоз и разгрузка строительного материала.
• Послойное засыпание и уплотнение грунта.
• Заливка цементным молочком (при необходимости).
• Проверка выполненной работы и ее сдача.

Пример исполнительной схемы обратной засыпки котлована можно скачать здесь.

Общий пошаговый порядок проведения обратной засыпки котлована можно представить в виде схемы:

Выполнение работ с помощью транспортных средств (например, экскаватора) указано в документе ТТК 01.09.01.  документе.

Скачать типовую карту можно здесь.

С техническими рекомендациями по производству можно ознакомиться на тут.

Засыпка углублений требует соблюдения технических условий и последовательности действий.

Более детально ее можно описать так:

• Увлажненный грунтовой материал насыпают не весь сразу, а постепенно, распределяя его по всему периметру.
• Каждый тонкий предыдущий слой хорошо трамбуется, он не должен быть более 20 см, поэтому его считают тонким.
• Укладка каждого слоя сопровождается проливкой цементного молочка.
• Затем снова насыпается следующий слой и утрамбовывается, пока не будут достигнуты показатели (высота) засыпки грунтовой смеси.
• Окончание уплотнения проводится с помощью виброплиты – современного строительного механизма.

При устройстве вентиляции, материал насыпают на 30 см ниже предполагаемых отверстий.

При выполнении задачи по засыпке пазух важно придерживаться также следующих правил:

Начинать процесс нужно только тогда, когда готов фундамент, окончены работы по установке гидроизоляции и монтажу плит для перекрытия.
Ручной способ используется в любом случае, после механического.
К кромке откоса от фундамента нужно двигаться постепенно, соблюдая меры предосторожности.
Любой используемый грунтовый материал подлежит обязательному уплотнению.
Виброплита всегда применяется в конце процесса.
Во время засыпки, для избежания повреждения гидроизоляционного слоя, его прикрывают плитами из асбоцемента.
При послойной утрамбовке, толщина используемого грунтового слоя не должна превышать 0,25 м.
Верхнюю прослойку почвы трамбуют до уровня устройства отмостков.
Перед укладкой коммуникационных труб, под них нужно насыпать подушку 0,3 м из песка или гравийных смесей, не применяя утрамбовку. Затем сверху укладывают выбранный грунтовый слой, и хорошо уплотняют.. Чтобы максимально эффективно и правильно провести данные строительные работы, необходимо подробно изучить требования к строительным нормам, и следовать им при каждом этапе

Соблюдение правил гарантирует качество и целостность основы – фундамента, а значит и всей будущей постройки

Чтобы максимально эффективно и правильно провести данные строительные работы, необходимо подробно изучить требования к строительным нормам, и следовать им при каждом этапе. Соблюдение правил гарантирует качество и целостность основы – фундамента, а значит и всей будущей постройки.

Особенности копки котлована под будущий фундамент своими руками

Котлован под фундамент – это особая часть всей работы, которая требует осторожности. Глубина основания будет зависеть от типа грунта:

• для гравелистых и песчаных – от 1 м;
• для супесчаных – от 1,25 м;
• для суглинка и глины – от 1,5 м;
• для особо плотных – от 2 м.

Траншея под фундамент.

Чтобы избежать осыпания при копке своими руками, необходимо стенки делать с небольшим уклоном. Для высоты стенки в 1,5 м приемлемы следующие значения:

• для песчаного грунта: при уклоне в 63 градуса соотношение составляет 1:0,5 и при уклоне в 45 градусов – 1:1;
• для супеси: при уклоне в 76 градусов – 1:0,25 и при 56 градусах – 1:0,67;
• для глины и суглинка: при уклоне в 90 градусов – 1:0 и при 63 градусах – 1:0,5.

Часто перед выполнением заливки строители используют обычные деревянные опоры. Их можно сделать своими руками, времени на это много не потребуется. Такие опоры помогут предотвратить оползание грунта на дно

Важно предусмотреть и засыпку пазух, она должна выполняться в соответствии со всеми требованиями. Рытье котлована требует четкого соблюдения всех рекомендаций, но и засыпка очень важна

Ее необходимо проводить так, чтобы давление грунта было минимальным. Засыпку рекомендуется делать послойно, толщина каждого слоя не должна превышать 25 см. Грунт уплотнять надо только вручную, причем начинать от зоны конструкции фундамента по направлению к откосам. Отмостка выполняется от точки уплотнения, на этом этапе не стоит забывать про гидроизоляцию. Для этих целей подойдут плоские асбоцементные листы.

Итак, рытье котлована для будущего фундамента нельзя производить без предварительных расчетов. Сначала необходимо определить, какой тип грунта находится на участке, какой должна быть глубина копки, есть ли необходимость делать стенки под уклоном. Только при выполнении всех условий и предварительных расчетов котлован примет правильную форму и требуемую глубину. Сами работы должны проводиться в соответствии со всеми нормами.

Малозаглубленный фундаменты

На выбор такого типа фундамента, прежде всего, влияет глубина промерзания почвы. Как правило, фундамент закладывают либо ниже этой глубины, либо выше. Если, например, почва промерзает на глубину 120 сантиметров, то эффект от фундамента, который располагается на глубине в 80 сантиметров будет таким же, как и от фундамента, которые располагается на глубине 110 сантиметров.

В таких случаях применяют мелко заглубленные фундаменты. Как правило, самым распространённым решением является фундамент на песчаной подушке из ФБС колец. Сами кольца имеют в высоту 90 сантиметров – это и определяет глубину заложения фундамента.

Для его устройства сначала выкапывают ямы, или бурят специальным буром. Глубина должна быть 90-100 сантиметров. После этого в эти ямы опускаются такие кольца. Дальше в эти кольца насыпается крупнозернистый строительный песок, который хорошо уплотняется. Сверху на кольца кладутся железобетонные плиты, которые по толщине имеют 100-120 миллиметров. На этих плитах оборудуется монолитный или железобетонный ростверк.

Такой фундамент позволяет в значительной мере сэкономить средства, но при этом не потерять в несущей способности.

Расчет оснований

Разработкой должна быть решена задача обеспечение их устойчивости в любых проявлениях неблагоприятных вариантов нагрузок и воздействий. Ведь потеря устойчивости оснований соответственно повлечет деформацию, а, возможно, и разрушение всего или части здания.

Последствия сдвига фундамента

Проверке подвергаются такие вероятные потери устойчивости:

1. сдвиг грунтов основания вместе с фундаментом;
2. плоский сдвиг сооружения по соприкосновению: подошва сооружения – поверхность грунта;
3. смещение фундамента по какой-либо из его осей.

Помимо нагрузок и других сил, действующих на конструкции, устойчивость здания зависит от глубины заложения, формы, размера подошвы фундамента.

Применение метода предельных состояний

Расчетная схема определения нагрузок достаточно разнообразна и специфична для каждого объекта. На разных этапах до 1955 г. существовали разные методы расчета конструкций: а) допускаемых напряжений; б) разрушающих нагрузок. С момента указанной даты расчеты ведутся по методу предельных состояний. Его особенностью является наличие целого ряда коэффициентов, учитывающих предельную прочность конструкций. Когда такие конструкции перестают отвечать требованиям эксплуатации, их состояние называется предельным.

Упомянутыми СП и СНиП устанавливаются следующие предельные состояния оснований:

• по несущей способности;
• по деформациям.

Деформация фундамента здания из-за смещения

По несущей способности входят состояния, при которых основание и сооружение не соответствуют эксплуатационным нормам. Это может быть лишение ими устойчивого положения, обрушение, разного рода колебания, избыточные деформации, как пример: оседание.

Вторая группа объединяет состояния, которые затрудняют эксплуатацию конструкций или снижают ее срок. Здесь могут иметь место опасные смещения – осадка, крен, прогибы, появление трещин и т. п. Расчет по деформациям выполняется всегда.

Основания рассчитываются по первой группе в таких ситуациях:

1. при наличии горизонтальных нагрузок – подпорная стена, работы по углублению подвала (реконструкция), фундаменты распорных сооружений;
2. расположение объекта вблизи котлована, откоса или подземной выработки;
3. основание состоит из увлажненных или жестких грунтов;
4. сооружение находится в перечне по I уровню ответственности.

Расчет нагрузок

Проектированием учитываются все виды нагрузок, возникающих на этапах строительства и эксплуатации зданий и сооружений. Порядок их нормативных и расчетных значений установлен в СП 20.13330.2011, обновленной версии СНиП 2.01.07-85.

Нагрузки классифицируются по длительности воздействия, и бывают постоянными или временными.

В постоянные нагрузки входят:

• вес элементов и конструкций зданий;
• вес насыпных грунтов;
• гидростатическое давление грунтовых вод;
• предварительно напряженные усилия, например: в железобетоне.

Диапазон временных нагрузок более широк. Можно сказать, что к ним относятся все остальные, не вошедшие в постоянные.

Как правило, на основание или конструкцию действует несколько сил, поэтому расчеты предельных состояний выполняются по критическим сочетаниям нагрузок или соответствующим усилиям. Такие сочетания проектируются при анализе состава одновременного приложения различных нагрузок.

По составу нагрузок различаются:

основные сочетания, куда входят постоянные, длительные и кратковременные нагрузки:

Пример формулы:

особые сочетания, где помимо основных действует одна из особых нагрузок:

Пример формулы:

Пошаговая инструкция к выполнению чертежа котлована:

1. Наносим сетку из крайних осей и контур фундамента котлована.

2. Отступаем от контура фундамента наружу 100 мм, получаем тем самым контур подготовки.

3. Отступаем от контура подготовки наружу 500 мм – допустимый минимум до начала откоса, оговоренный нормами (раньше он был 300 мм). Это будет линия контура дна котлована.

4. Отступаем от контура дна котлована 2,33 м (глубину котлована) – т.к. откосы под углом 45 градусов, то размер откосов в плане равен глубине котлована. Это будет линия верха откоса. Наносим по ней условное обозначение для откосов в виде чередующихся коротких и длинных черточек, перпендикулярных контуру.

5. Удаляем все лишние линии (фундамент, контур подготовки), наносим отметку дна котлована и отметку существующей земли.

6. Наносим недостающие размеры – привязку углов котлована к осям.

7. Добавляем примечание о соответствии относительных отметок абсолютным.

8. По желанию делаем разрез (обозначаем на нем отметки и уклоны откосов).

Въезд в котлован разрабатывать не нужно, это забота ПОС (проект организации строительства), т.е. отдельные деньги.

Пример 2. Тот же котлован, только грунт с уклоном в одном направлении (абсолютные отметки существующей земли показаны на рисунке ниже). За отметку 0,000 в проекте условно принята отметка 52,07. Отметка низа фундаментной плиты -3,000. Под плитой предусмотрена подготовка из бетона толщиной 100 мм. Грунт – суглинок, откосы требуется сделать максимально крутыми.

Итак, у нас перепад грунта в одном направлении – от 53,50 до 51,70 м, при этом на съемке отметки указаны в конкретных точках на плане.

В такой ситуации проще начать с разреза котлована.

Переведем имеющиеся у нас абсолютные отметки в относительные.

Абсолютная отметка 53,50 м соответствует относительной 53,50 – 52,07 = 1,430 м.

Абсолютная отметка 51,70 м соответствует относительной 51,70 – 52,07 = -0,370 м.

Отметка дна котлована равна -3,100 м.

Проще всего посмотреть алгоритм построения котлована будет на видео.

Как видите, все не так уж сложно. А чертеж в итоге будет выглядеть вот так.

В
результате выполнения земляных работ
создаются земляные сооружения, которые
классифицируются по ряду признаков.

По
назначению и длительности эксплуатации
земляные сооружения подразделяются на
постоянные и временные.

Постоянные
сооружения предназначены для длительного
использования. К ним относятся каналы,
плотины, дамбы, спланированные площадки
для жилых кварталов, комплексов
промышленных сооружений, стадионов,
аэродромов, выемки и насыпи земляного
полотна дорог, устройства водоемов и
др.

Временными
земляными сооружениями являются те,
которые возводятся лишь на период
строительства. Они предназначаются для
размещения технических средств и
выполнения строительно-монтажных работ
по возведению фундаментов и подземных
частей зданий, прокладки подземных
коммуникаций и др.

Временная
выемка, имеющая ширину до 3 м и длину,
значительно превышающую ширину называется
траншеей. Выемка, длина которой равна
ширине или не превышает десятикратной
ее величины, называется котлованом.
Котлованы и траншеи имеют дно и боковые
поверхности, наклонные откосы или
вертикальные стенки.

Разделение
земляных сооружений на постоянные и
временные необходимо, так как к ним
предъявляются различные требования в
отношении устойчивости откосов,
тщательности их уплотнения и отделки,
обеспечение водонепроницаемости тела
выемки.

По
расположению земляных сооружений
относительно поверхности земли
различаются: выемки – углубления,
образуемые разработкой грунта ниже
уровня поверхности; насыпи – возвышения
на поверхности, возводимые отсыпкой
ранее разработанного грунта; кавальеры
– насыпи, образуемые при отсыпке
ненужного грунта, а также для временного
хранения грунта, обратной засыпки
траншей и фундаментов.

Наиболее
характерные профили и элементы земляных
сооружений представлены на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Виды земляных
сооружений:

Сбор нагрузок

Сбор нагрузок осуществляется суммированием их каждого вида (постоянные, длительные, кратковременные) с умножением на грузовую площадь. При этом учитываются коэффициенты надежности по нагрузке.

Значения коэффициентов надежности по нагрузке согласно СП 20.13330.2011.

Нормативные значения полезных нагрузок в зависимости от назначения помещения согласно СП 20.13330.2011.

К постоянным нагрузкам относят собственный вес конструкций. К длительным – вес не несущих перегородок (применительно к частному строительству). Кратковременными нагрузками является мебель, люди, снег. Ветровыми нагрузками можно пренебречь, если речь не идет о строительстве высокого дома с узкими габаритами в плане. Разделение нагрузок на постоянные/временные необходимо для работы с сочетаниями, которыми для простых частных строений можно пренебречь, суммируя все нагрузки без понижающих коэффициентов сочетания.

По своей сути сбор нагрузок представляет собой ряд арифметических действий. Габариты конструкций умножаются на объемный вес (плотность), коэффициент надежности по нагрузке. Равномерно распределенные нагрузки (полезная, снеговая, вес горизонтальных конструкций) формируют опорные реакции на нижележащих конструкциях пропорционально грузовой площади.

Сбор нагрузок разберем на примере частного дома 10х10, один этаж с мансардой, стены из газоблока D400 толщиной 400мм, кровля симметричная двускатная, перекрытие из сборных железобетонных плит.

Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне перекрытия первого этажа (в плане.

Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне кровли (в разрезе.

Некоторую сложность представляет собой сбор снеговой нагрузки. Даже для простой кровли согласно СП 20.13330.2011 следует рассматривать три варианта загружения:

Схема снеговых нагрузок на кровлю.

Вариант 1 рассматривает равномерное выпадение снега, вариант 2 – не симметричное, вариант 3 – образование снегового мешка. Для упрощения расчёта и для формирования некоторого запаса несущей способности фундаментов (особенно он необходим для примерного расчёта) можно принять максимальный коэффициент 1,4 для всей кровли.

Конечным результатом для сбора нагрузок на ленточный фундамент должна быть линейно распределенная (погонная вдоль стен) нагрузка, действующая в уровне подошвы фундамента на грунт.

Таблица сбора равномерно распределенных нагрузок

Наименование нагрузки	Нормативное значение, кг/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчётное значение нагрузки, кг/м2
Собственный вес плит перекрытия	275	1,05	290
Собственный вес напольного покрытия	100	1,2	120
Собственный вес гипсокартонных перегородок	50	1,3	65
Полезная нагрузка	200	1,2	240
Собственный вес стропил и кровли	150	1,1	165
Снеговая нагрузка	100*1,4 (мешок)	1,4	196

Всего: 1076 кг/м2

Нормативное значение снеговой нагрузки зависит от региона строительства. Его можно определить по приложению «Ж» СП 20.13330.2011. Собственные веса кровли, стропил, напольного перекрытия и перегородок взяты ориентировочно, для примера. Эти значения должны определяться непосредственным вычислением веса того или иного конструктива, или приближенным определением по справочной литературе (или в любой поисковой системе по запросу «собственный вес ххх», где ххх – наименование материала/конструкции).

Рассмотрим стену по оси «Б». Ширина грузовой площади составляет 5200мм, то есть 5,2м. Умножаем 1076кг/м2*5,2м=5595кг/м.

Но это ещё не вся нагрузка. Нужно добавить собственный вес стены (надземной и подземной части), подошвы фундамента (ориентировочно можно принять её ширину 60см) и вес грунта на обрезах фундамента.

Для примера возьмем высоту подземной части стены из бетона в 1м, толщина 0,4м. Объемный вес неармированного бетона 2400кг/м3, коэффициент надежности по нагрузке 1,1: 0,4м*2400кг/м3*1м*1,1=1056кг/м.

Верхнюю часть стены примем в примере равной 2,7м из газобетона D400 (400кг/м3) той же толщины: 0,4м*400кг/м3*2,7м*1,1=475кг/м.

Ширина подошвы условно принята 600мм, за вычетом стены в 400мм получаем свесы общей суммой 200мм. Плотность грунта обратной засыпки принимается равной 1650кг/м3 при коэффициенте 1,15 (высота толща определится как 1м подземной части стены минус толщина конструкции пола первого этажа, пусть будет в итоге 0,8м): 0,2м**1650кг/м3*0,8м*1,15=304кг/м.

Осталось определить вес самой подошвы при её обычной высоте (толщине) в 300мм и весе армированного бетона 2500кг/м3: 0,3м*0,6м*2500кг/м3*1,1=495кг/м.

Суммируем все эти нагрузки: 5595+1056+475+304+495=7925кг/м.

Более подробная информация о нагрузках, коэффициентах и других тонкостях изложена в СП 20.13330.2011.

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.

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

• Н – глубина промерзания,
• Hi – нормативная глубина промерзания определенного типа грунта,
• Mt – среднемесячная минусовая температура в зимний период.

Значение Hi составляет:

• 23 см в глинах,
• 28 см в песчанике пылевого типа,
• 30 см в крупнозернистом песчанике,
• 34 см в каменистых грунтах.

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:

• непучинистые почвы с промерзанием до 2 м или слабопучинистые грунты с промерзанием до 1 м – глубина заложения фундамента составляет не менее 0,5 м;
• при промерзании указанных грунтов в пределах 2-3 и 1-1-1,5 м, соответственно – 0,75 м:
• при промерзании более 3 м и в пределах 1,5-2,5 м, соответственно, – 1 м;
• при промерзании слабопучинистых грунтов на глубину более 2,5 м – 1,5 м.

Температура внутри дома позволяет корректировать заглубление мелкозаглубленного фундамента.

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.

Пример расчета

Если отталкиваться от школьного курса геометрии, то для подсчета количества рейсов грузового автомобиля, вывозимого извлеченный грунт, достаточно трех действий:

• рассчитать объем земли;
• рассчитать объем кузова самосвал;
• поделить первую величину на вторую.

Отсюда станет ясно, сколько по финансам придется потратиться на перевозку.

К примеру, проектируется дом с площадью основания 7х9 метров и двухметровой глубиной фундамента, с учетом настеленного пола и обустроенного подвала.

Тогда достаточно перемножить данные показатели, чтобы вывести количество почвы: 7х9х2 = 126 м3. Средний объем кузова машины составляет 12-13 м3. Исходя из этого определяется число рейсов: 126:12 = около 10.

Предположим, что требуется разработать определенный участок земли, отведенный под строительство какого-либо объекта. Стоит задача – выяснить, какой будет объем земли после завершения подготовительных мероприятий.

Известны следующие параметры:

• ширина ямы под фундамент – 1 метр;
• длина фундамента – 45 метров;
• углубление котлована – 1,5 метра;
• толщина подушки из гравия после уплотнения – 0,3 метра;
• тип почвы – влажный песчаник.

Принцип расчета будет следующим:

1. Сначала определяют объем котлована (Vк): Vк = 45х1х1,5 = 67,5 м3.
2. Теперь смотрят средний показатель первоначального разрыхления по влажному песку (в таблице). Он равен 1,2. Формула, по которой высчитывается количество грунта после его извлечения: V1 = 1,2х67,5 = 81 м3. Отсюда следует, что вывезти нужно 81 м3 выкопанной земли.
3. Потом выясняют конечный объем земляного пласта после трамбовки под подушку по формуле: Vп = 45х1х0,3 = 13,5 м3.
4. По таблице смотрят максимальный начальный и остаточный коэффициент рыхления гравия и гальки, переводят их в доли. Так, первый коэффициент kр = 20% или 1,2, а второй kор = 8% или 1,08. Считают объем гравия, который потребуется для укладки основания: V2 = Vп х kр/kор = 13,5х1,2/1,8 = 15 м3. Значит, понадобится для отсыпки такое количество гравия.

Подобный расчет приблизительный, но дает ориентировочное представление о том, что такое коэффициент разрыхления и для чего он нужен в строительстве. При составлении проекта возведения жилого строения задействуется более усложненная методика. А при строительстве небольшого объекта (например, гаража), подобная схема подойдет.