Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения фундамента выбирается в зависимости от многих факторов (наличия или отсутствия подвала, наличия примыкающих зданий, коммуникаций и т.д.), среди которых особое значение имеет глубина сезонного промерзания грунта. Это связано с тем, что в наиболее распространенных грунтах – глинах, суглинках, пластичных супесях, некоторых песках заложение подошвы фундамента в зоне промерзания, особенно вблизи подземных вод, создает опасность разрушения здания из-за морозного пучения таких грунтов. По этой причине глубина заложения фундаментов под наружные стены принимается не менее глубины сезонного промерзания грунта, за исключением случаев, когда грунт не склонен к пучению.

В соответствии с действующими нормами проектирования оснований СНиП 2.02.01-85* выбор глубины заложения фундаментов включает решение следующих двух вопросов:

· установление расчетной глубины промерзания грунта,

· оценка опасности пучения грунта (необходимости заложения фундамента ниже глубины промерзания), для чего установлены специальные критерии, учитывающие вид грунта и глубину залегания подземных вод.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта зависит не только от природных факторов, но и от теплового режима проектируемого здания определяется по формуле

(6)

где - нормативная глубина промерзания в м,

- коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых зданий - по табл.1П (приложение 2); для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений - =1,1

Необходимости заложения фундамента ниже глубины промерзания грунта устанавливается по специальной таблице СНиП 2.02.01-85*, в которой указывается, в каких грунтах, и при каком уровне подземных вод глубина заложения фундамента должна быть ниже глубины промерзания грунта, и когда такого заглубления не требуется. Эта таблица приведена в приложении 2 к данным методическим указаниям (таблица 2П).

В связи отсутствием промерзания грунта под внутренними стенами отапливаемых зданий, внутренние фундаменты таких зданий заглубляются независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.

Минимальная глубина заложения любого фундамента в нескальных грунтах составляет 0.5м.

Пример. Нормативная глубина сезонного промерзания глин и суглинков (d_fn) в г.Уфе составляет 1.8м. Определить расчетную глубину промерзания суглинка (d_f) под наружными фундаментами бесподвального жилого дома, в комнатах в которого на первом этаже должна быть температура воздуха +20^о С, а полы устраиваются непосредственно по грунту (метлахская плитка по бетонной подготовке).

Воспользуемся формулой (6), а коэффициент k_h определим по таблице Б1.

d_f = k_h d_fn =0.5 × 1.8 = 0.9 м

Таким образом, расчетная глубина промерзания грунта (d_f) для рассмотренного здания составляет 0.9 м

Выполнение задания по выбору глубины заложения фундаментов дома на рисунке 1а рекомендуется вести в следующем порядке:

· определить расчетную глубину промерзания грунта d_f по формуле (6), причем в заданиях, предусматривающих в основании песок, предварительно уточнить нормативную глубину промерзания d_fn;

· выяснить с помощью таблицы 2П, нужно ли заглублять фундамент ниже зоны промерзания грунта.

· выяснить какие стены данного здания являются наружными, какие внутренними;

· принять решение о глубинах заложения фундаментов под наружные и внутренние стены.

При выборе глубины заложения фундамента рекомендуется выполнять следующие конструктивные правила:

· глубину заложения принимать кратной 10см (в особых случаях 5см);

· при неодинаковой глубине заложения фундаментов в пределах одного здания переход ленточного фундамента на другую глубину должен делаться ступенями, высотой 0.5…0.6м, причемотношение высоты ступени к ее ширине в глинистых грунтах должно быть равным 1:2, в песчаных – соответственно 1:3.

В условиях, когда заложение фундамента должно быть не менее глубины промерзания грунта, подошву фундамента обычно располагают на глубине промерзания, если не требуется большее заглубление по конструктивным соображениям (например, при больших размерах фундамента, при наличии подполья или подвала). Если же глубина заложения, согласно требованиям таблицы 2П, не зависит от глубины промерзания, подошву располагают на глубине 0.5м (или большей, если того требует конструкция фундамента).

Пример.Расчетная глубина промерзания грунта d_f = 0.9м, глубина (уровень) подземных вод d_w = 3м, грунт – суглинок с показателем текучести 0.2. Определить, следует ли закладывать фундамент не менее, чем на глубину промерзания грунтов.

Рассмотрим таблицу 2П. Для суглинков с I_L < 0.25 требуемая глубина заложения должна приниматься с учетом уровня подземных вод d_w, точнее в зависимости от соблюдения условия

d_w £ d_f + 2 – глубина заложения должна быть не менее d_f ;

d_w > d_f + 2 – глубина заложения должна быть не менее 0.5d_f

В данном случае d_f + 2 = 0.9+ 2 =2.9м , что менее глубины залегания подземных вод (d_w = 3м), поэтому глубина заложения фундамента, должна быть не менее 0.5d_f . Таким образом, глубина заложения может быть меньше расчетной глубины промерзания грунта 0.9м, но остается «смягченное» ограничение – она не должна быть меньше 0.5×0.9 =0.45м Так как минимальное заглубление фундамента допускается 0.5м, принимаем глубину заложения d=0.5м.