Как выкопать траншею под фундамент своими руками

Надёжность и экономичность фундаментов бесподвальных малоэтажных домов напрямую зависит от правильного выбора глубины их заложения. В СП 50-101-2004, посвящённом проектированию и устройству оснований и фундаментов, указывается, что малоэтажные дома «могут возводиться на малозаглублённых и незаглублённых фундаментах». Глубина заложения фундамента больше никаких дополнительных указаний не имеет.

Пример 1

Исходные данные:

  • дом — одноэтажный, бесподвальный, в процессе строительства и эксплуатации зимой не отапливается, поэтому смерзание боковой поверхности фундаментов с грунтом происходит с двух сторон;
  • регион строительства — Московская область, расчётная глубина промерзания df =1,6 м;
  • грунт — суглинки сильнопучинистые, показатель интенсивности пучения f = 0,12;
  • к расчёту принят мелкозаглублённый монолитный ленточный фундамент;
  • ширина цоколя по условию размещения над фундаментных конструкций принята равной 0,3 м;
  • нагрузка на фундамент Од = 2,5 тс/м (одна из характерных нагрузок в одноэтажных щитовых, каркасных и брусовых домах);
  • коэффициент пористости суглинка е = 0,7;
  • показатель текучести JL= 0,5;
  • удельные касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности фундаментов, τн = 11,0 тс/м2;
  • заглубление фундамента, принятое первоначально, =0,5 м.

Требуется определить ширину опорной части ленточного фундамента (b) и ширину пазух траншеи (bтр), засыпаемых песком, по условию устойчивости фундамента при действии касательных сил пучения.

Виды ленточного фундамента

Существуют различные виды фундамента по технологии устройства (сборный и монолитный) и глубине залегания (заглубленный и мелкозаглубленный). Выбор конкретного типа осуществляется в зависимости от особенностей строения и преобладающей разновидности грунта на месте застройки.

Цельнолитой

Монолитный ленточный фундамент представляет собой железобетонную ленту, которая сооружается непосредственно на участке из бетона с предварительным армированием. При этом бетонную смесь важно залить за один прием для получения цельной высокопрочной бетонной конструкции.

Железобетонное основание способно воспринимать и равномерно распределять значительные нагрузки на грунтовое основание. Устойчивость к изгибающим нагрузкам обеспечивается выбором качественной арматуры подходящего сечения для армирования конструкции.

Сборный

Сборный тип ленточного основания строится из специальных фундаментных блоков – ФБС. Они изготовляются из бетона в заводских условиях, характеризуются высокой несущей способностью и прочностью. Строительство ленты выполняется методом кладки блоков на цементно-песчаный раствор. Данный фундамент обычно применяется в малоэтажном строительстве.

Рисунок 4. Схема сборного ленточного основания

Для повышения устойчивости сборных оснований применяются специализированные железобетонные подошвы ФЛ, которые укладываются на песчаную подушку, а уже поверх них выполняется кладка ФБС. Сверху блочного фундамента, как правило, сооружается армопояс, который позволяет увеличить прочностные характеристики конструкции и обеспечить ее целостность благодаря равномерному распределению нагрузок от проседание и подвижки грунта.

Мелкозаглубленный фундамент

МЗЛФ (мелкозаглубленный ленточный фундамент) закладывается выше уровня промерзания – глубина заложения в большинстве случаев примерно 200-500 мм от поверхности. При выборе этого типа основания необходимо предусмотреть качественное утепление как самой ленты, так и отмостки по периметру. Данное мероприятие существенно снизит разрушительное воздействие морозного пучения на железобетонную конструкцию.

Различают 2 вида МЗЛФ по конструкции:

  • Т-образного сечения;
  • классического прямоугольного сечения.

Лента Т-образного сечения характеризуется большей несущей способностью, но более трудоемкая в исполнении. Нижняя подошва работает на изгиб и увеличивает площадь опирания, а верхнее ребро воспринимает вертикальные нагрузки от вышерасположенных конструкций.

Рисунок 6. Ленточное основание Т-образного сечения

Лента прямоугольного сечения дешевле в устройстве за счет меньшего расхода материалов. На таком основании рекомендуется строить деревянные и каркасные дома. Для каменных строений применяются фундаменты с подошвой.

Рисунок 7. Схема ленточного фундамента прямоугольной формы

Также важно учитывать, что МЗЛФ подходит только для грунтов с уровнем расположения грунтовых вод не выше 1 м от поверхности земли.

Также есть еще одна разновидность ленточного фундамента – незаглубленный, который расположен на уровне земли. Однако такой тип особым спросом не пользуется и не подходит для полноценных домов, он может применяться исключительно для легких строений. Сооружается он только монолитным, так как даже при незначительных подвижках грунта конструкция из блоков ФБС может разрушиться.

Рисунок 8. Схема незаглубленного ленточного фундамента

Ленточный фундамент глубокого залегания

Заглубленное ленточное основание сооружается на 150-200 мм ниже глубины промерзания грунта. Также учитываются высота подвальных помещений (при их наличии), расположение пластов грунта с хорошей несущей способностью и уровень грунтовых вод.

Читайте также:  Как сделать опорно-столбчатый фундамент из бетонных блоков

Рисунок 9. Конструктивная схема заглубленного ленточного фундамента

При выборе важно учитывать геологические особенности местности – такое основание должно опираться на плотные слои грунта с достаточной несущей способностью. При обустройстве подвальных помещений нижний край стен должен находиться минимум на 200-300 мм ниже уровня пола подвала. Оптимальный уровень грунтовых вод – не выше, чем 500 мм до начала песчаной подушки. При устройстве качественной гидроизоляции и дренажной системы допускается сооружения фундамента этого типа и при более высоком расположении грунтовых вод.

Заглубленное основание тоже может выполняться с прямоугольным и Т-образным сечением. Первый вариант обычно используется в частном домостроении, второй – для строительства многоэтажных зданий. Строительство может осуществляться как по монолитной, так и по сборной технологии (из блоков ФБС).

Мелкозаглубленные фундаменты – выгода или грамотный расчет?

И, наконец, определяясь с глубиной заложения фундамента, нужно обращать ориентироваться не сколько на тип грунта, сколько на массив стен и их материал. Так, профилированный брус и бревна, из которых русская баня строится чаще всего, это – гибкий и эластичный материал. Ведь дерево – структура волокнистая, а потом прекрасно работает на деформацию, и вполне легко переживает любые движения фундамента. Вот почему строить парную из сруба рекомендуется на ленточном мелкозаглубленном фундаменте глубиной всего в 50 см – этого достаточно. Такое же основание может иметь и каркасная баня – ведь все ее элементы связаны уголками, а потому тоже можно не беспокоиться о трещинах и деформациях.

Конечно, малозаглубленные фундаменты чаще всего возводятся с целью сэкономить средства на строительство бани: земляных работ мало, а используемый крупнозернистый песок заменяет грунт и помогает уменьшить степень деформаций. Такие фундаменты могут незаметно для глазу перемещаться, но массивные здания от этого способны полностью разрушиться. Ведь такой материал стен, как кирпич и камень, колебаний и растяжений не перенесут. И камень, и кирпич – хрупкие, а потому, не зависимо от веса такой бани, фундамент для нее необходим, как говорится, незыблемый – такой, какой бы не накренился ни на миллиметр. Иначе стены в первый же год «порадуют» отнюдь не маленькими, быстро разрастающимися трещинами.

И даже после такой информации затрудняетесь правильно вычислить, на какую же глубину нужно копать фундамент для своей бани? Добро пожаловать в раздел «Задай вопрос специалисту»!

Похожие записи: Какой должна быть глубина фундамента для несущей стены дома 7 на 8 Можно ли строить фундамент бани из ФБС разных размеров? Как сделать фундамент под печь — различные варианты исполнения

Виды фундамента и глубина заложения

В зависимости от рельефа участка, на котором ведется строительство, и типа грунта подбирается фундамент:

  • Ленточный – на пучинистых почвах рекомендовано укладывать на глубину 80 см в расчете на каждый этаж. Такой тип рекомендован для строительных участков с относительно ровным рельефом, где перепады грунта не превышают 0,5 м. Ширина фундамента рассчитывается исходя из толщины будущих стен, добавив к этой величине 15 см. Более точные расчеты проводятся с учетом данных об участке, где ведется строительство.
  • Плитный – сооружается на пучинистых и слабых почвах. Для двухэтажного дома достаточно высоты плиты 30-35 см.
  • Столбчатый – подобен ленточному, но опорой в нем служит не лента, а столбы. Его толщину можно рассчитать зная толщину будущих стен.
  • Свайный – используется на сложных, неустойчивых почвах. Минимальная глубина свайного фундамента 1,3 м.

Если предполагается возведение фундамента в местности со слабым грунтом, работы по его проектированию желательно поручить опытным специалистам. Они учтут все особенности участка и рассчитают параметры фундамента, который послужит надежной опорой для будущего дома.

Глубина заложения ленточного фундамента

Ленточный фундамент – один из самых популярных базисов в сфере частного строительства. Такие основания возводят на слабопучинистых грунтах однородного характера. Для переувлажненных почв такой тип фундамента не рекомендуется.

Ленточный фундамент по глубине заложения делится на мелкозаглубленный, средний и глубокого заложения.

  • Предельная отметка глубины ленточного фундамента составляет 1,8м. Такие параметры используют в северных районах с суровым климатом.
  • Минимальная глубина заложения фундамента – 0,5-0,6м – подходит для малопучинистого грунта.
  • Далее в зависимости от разновидности грунта ленту заглубляют на 0,75-1,5м. Такими параметрами характеризуются средние и глубокозаглубленные фундаменты.
Читайте также:  Какой фундамент нужен для одноэтажного дома из газобетона

Если грунтовая вода в районе строительства располагаются глубже, чем промерзает почва, то это безусловный плюс. Допустим, в вашей местности почва промерзает на 150см, в данной ситуации минимальная глубина фундамента будет равна 75см.

Как подобрать оптимальный тип фундамента?

Как отмечалось, срок службы и устойчивость постройки будет находиться в прямой зависимости от фундамента, вот почему стоит внимательно и ответственно относиться к избранию его вида.

Факторы, требующие внимания:

  • Тип грунта на участке;
  • Глубина, где имеются подземные воды (при их наличии);
  • Уровень промерзания грунтов;
  • Перепады высоты в области застройки;
  • Физические данные здания: примерный вес и площадь. Для вычисления габаритов строения можно воспользоваться специальным онлайн калькулятором, но информация, предоставленная им, может быть неточной, поэтому стоит заказать услуги специальной проектной фирмы, где смогут провести точные расчеты.

Стоит обратить внимание на все эти факторы, так как позже могут появиться проблемы. К примеру, дом может проседать или напротив, если поставить небольшую постройку на массивный базис, пружинистые почвы могут «выдавить» здание в период сезонной непогоды.

Типы грунтов на площадке для постройки

Помимо оснований, так же важно с точностью просчитать глубину траншеи. Здесь нужно принимать во внимание разновидность грунтов и их коэффициент пучинистости на площадке для постройки.

Пучинистый грунт – это грунт, имеющий свойства пучинистости во время промерзания. Коэффициент морозной пучинистости показывает насколько почва склонна к пучению. Этот показатель выводится из данных по уровню влажности и глубины нахождения подземных вод в период обморожения.

Бывают непучинистые виды грунтов. Если на вашем участке именно такой, вы можете не беспокоиться о различных проблемах, что появляются из-за промерзания грунтов.

Для других типов грунтов нужно возводить основания с глубиной ниже глубины промерзания. Для очень пучинистых почв величина глубины промерзания может быть не более одного метра в зависимости от типа грунтов. Для среднепучинистых величина промерзания может быть до 2 метров. Для слабо пучинистого грунта показатель промерзания будет больше, но не превысит 3 метров.

Также выделяют условно непучинистые грунты, здесь величина промерзания может быть более 3 метров. Строения на данной почве требуют глубоких котлованов для базиса или полную замену земли на непучинистую.

Рельеф участка под строительство

Не последним моментом при организации фундамента считают поверхностный рельеф участка. Незначительные перепады на площадке можно разровнять, засыпав дополнительный грунт. Если нет возможности выравнивания уклона на участке, тогда расчеты основания принято начинать с наивысшей точки рельефа. Высота цоколя в самой низкой его точке не должна превышать четырёх значений его ширины.

Если на площадке есть частые резкие перепады, возвести основание будет довольно сложно, в этом случае лучше выбрать смешанный или свайный тип фундамента.

Пример расчёта веса дома

Чтобы определить, каких размеров будет лента, надо рассчитать массу будущего строения.

Рассчитываем приблизительную массу будущей конструкции, потребуется значение площади стен, поверхности пола и потолка, а также крыши.

Рассмотрим пример, строится дом со стенами длиной 6 м и 5 м, с одной капитальной поперечной стеной внутри, длина которой– 5 м. Высота стен – 3 м. Длина наружных стен составляет 22 м плюс поперечная стена 5 м, получается 27 м. Умножаем длину стен 27 м на их высоту 3 м – определяем общую площадь стен 81 кв. м.

Площадь пола и потолка составит по 30 кв. м.

Далее, рассчитываем площадь крыши. Измеряем высоту фронтона, используя геометрические формулы, рассчитываем его площадь, затем считаем площадь крыши.

Каждую полученную площадь умножаем на удельный вес 1 кв. м. соответствующего материала. Цифры складываем, получится примерный вес будущего дома. К нему нужно прибавить вес чердачных и цокольных перекрытий.

Типы фундаментов

Строительство фундамента своими руками предполагает использование нескольких технологий:

  • столбы;
  • сваи;
  • лента;
  • плита;
  • комбинированные варианты.

Столбчатые опоры отличаются невысокой несущей способностью. Возможно устройство монолитных столбов или их сборка компактных бетонных блоков. Оба варианта прекрасно подходят для выполнения работ своими руками.

Свайный фундамент для дома бывает трех типов:

  • забивной (не рекомендуется для частных строений из-за необходимости привлечения техники);
  • буронабивной (подойдет при строительстве кирпичного или бетонного дома);
  • винтовой (идеален для легких деревянных зданий).

Еще одно преимущество свай — возможность применения на заболоченном участке. Даже если уровень грунтовых вод расположен близко к поверхности земли, опоры обеспечивают необходимую несущую способность.

Читайте также:  Дом на винтовых сваях качается – причем тут фундамент

Следующий вариант — лента. Ее можно выполнить монолитной или из блоков. Второй вариант рационально использовать для массового строительства. Ленточный фундамент бывает:

  • заглубленным (для зданий с подвалом, кирпичных и бетонных сооружений);
  • мелкозаглубленным (для деревянных и каркасных домов);
  • незаглубленным (технология заливки фундамента под небольшие постройки на прочном основании).

О физических свойствах грунтов

Схема видов деформации фундаментов.

По количеству содержащейся глины грунты делят на три вида: супеси, суглинок, глина. По процентному содержанию глины, можно судить о возможном содержании влаги и, следовательно, о том насколько грунт будет пучиться при промерзании в зимних условиях. Для ориентировочного определения количества глины можно воспользоваться субъективным восприятием в процессе исследования образцов грунта руками.

Если при растирании комочка грунта на пальцах ощущается присутствие отдельных песчинок, а между ладонями комочек невозможно раскатать так, чтобы образовалась удлиненная форма (шнурок), если при малейшем сжимающем усилии скатанный в шарик комочек грунта рассыпается, то это свидетельствует, что это супесь. Супесь содержит не более 10 % глины и, соответственно, небольшое количество влаги. Значит и пучность такого грунта будет незначительной. Несущая способность хорошо уплотненной супеси (коэффициент уплотнения, С=0,5) составляет 3кг/см2.

Если небольшой объем грунта скатать между ладоней в шар, а затем, сжав его ладонями, придать ему форму чечевицы, то образовавшиеся трещины по краям такой лепешки будут свидетельствовать о том, что этот слой грунта следует отнести к суглинкам. Суглинок содержит до 30 % глины, содержание влаги в нем значительно больше, чем в супеси и, соответственно, больше и пучность такого грунта. А вот несущая способность суглинка такая же, как и у супеси. Следовательно, для расчета ширины не имеет значения супесь это или суглинок.

Чечевичная форма грунта, не имеющая по краям трещин, является первым признаком глины. Если удается раскатать образец в достаточно длинный шнурок, то это убедительное подтверждение, что в грунте содержится более 30 % глины. Такой хорошо уплотненный слой (С=0,5) имеет несущую способность равную 6 кг/см2. О существенном влиянии уплотнения на несущую способность свидетельствует то, что при С=0,8 несущая способность глины оказывается такой же, как и у суглинка, то есть, 3кг/см2.

Ленточный фундамент можно представить в виде равномерно нагруженной балки. Но особенность такой балки состоит в том, что у нее нет четко обозначенных точек опора. На первый взгляд может показаться, что такое размещение балки будет способствовать равномерной передаче веса сооружения на грунт и, соответственно, равномерному воздействию грунта по всей длине балки. Но этого не происходит.

Схема видов фундамента.

Со стороны грунта, кроме сил реакции, могут воздействовать силы, возникающие в результате пучения грунта в период его замерзания. Пучение возникает из-за того, что образовавшийся лед, имеет больший объем, чем содержавшаяся в грунте вода. При этом силы воздействия могут быть направлены не только вертикально, но и под различными углами относительно фундамента. В результате он может испытывать не только равномерно распределенную сжимающую нагрузку от веса сооружения, но и сосредоточенные силы, создающие изгибающие и вращающие моменты.

Исключить побочные силы практически невозможно, но определенными мерами уменьшить их влияние реально. Так, огромный частный дом с крышей из натуральной черепицы и массивными кирпичными стенами, с подвалом должен иметь надежный фундамент, глубина заложения которого должна быть больше на 20-30 см, чем глубина промерзания грунта. Надежности такого основания будет способствовать и его утепление, и отведение излишней воды с помощью дренажа.

Отметим, что ленточные конструкции основания дома обычно применяют для строительства малоэтажного частного дома, возможно, с подвалом. На таком виде основания можно возводить стены из кирпича или камня, из дерева или газобетона, а также стены, возводимые по каркасной технологии.

Определяем уровень грунтовых вод

Для этого на территории, где будет стоять дом, копают канаву глубиной около 3 м. Либо, если на участке стоит колодец, благодаря ему и можно узнать уровень грунтовых вод. Наиболее точную информацию можно определить в межсезонье (весна, осень), когда уровень грунтовых вод выше всего.

Можно узнать и состав почвы. Верхний слой – плодородный, при строительстве его убирают. Его легко узнать по цвету – он более тёмный. Под верхним слоем находится основной. Он и будет несущим, на него будет оказывать нагрузку фундамент и дом.

Если после всех расчётов оказалось, что почва не выдержит массы дома, то нужно увеличить площадь фундамента, либо использовать в строительстве дома другие материалы. После каждого внесения изменений придётся ещё раз пересчитывать габариты фундамента.