Jak se určuje hloubka základu?

Náklady na stavby s nulovým cyklem jsou pětinou odhadu pro celý dům, a pokud je třeba opravit chyby, mohou tyto náklady dosáhnout až 50 %. Určení značky, na které bude základna monolitu umístěna v zemi, je proto třeba brát se vší odpovědností. Hloubka založení je jednou z jeho hlavních charakteristik a my s ní naše čtenáře seznámíme.

Jaká je hloubka založení

Hlavní úlohou nadace je absorbovat vertikální zatížení, pod jejichž vlivem se budova usadí. V průběhu času se hydrogeologické poměry v místě mohou změnit (včetně poklesu hladiny podzemní vody) a nerovnoměrné působení sil může vést k naklonění nebo dokonce smyku (horizontálnímu posunu) základu. To je velký problém pro každou budovu, a aby se tomu zabránilo, jsou základy položeny odsazené hluboko od povrchu země – tam, kde se nacházejí nejsilnější vrstvy půdy.

Na čem závisí hloubka?

Hlavním důvodem nestability, deformace a někdy i destrukce základů je nerovnoměrné stoupání monolitu v důsledku bobtnání určitých typů zemin. Je spojena s fenoménem mrazivého vzdouvání, kdy voda, která se při rozmrazování proměnila v led, začíná rozšiřovat svůj objem a vytlačovat pevné částice, které jí překážejí.

Když je základ mělký, působí na základ těžké síly nejen tangenciálně, ale také pod podrážkou

Z hladiny podzemní vody

Zvětšení objemu půdy úzce souvisí s úrovní, na které se podzemní voda nachází – i když to není jediný typ vlhkosti, která se v ní vyskytuje. Existuje také povrchová voda, která se objevuje v důsledku dešťových srážek. Absorbuje se do půdy, může vyplnit místní dutiny, které v ní existují, a vytvořit usazenou vodu.

Nejoblíbenější projekty série FH:

• Tato voda se nejčastěji nachází v hranicích zamrznutí půdy, a proto vytváří problémy. Čím hlouběji půda zamrzne, tím větší je pravděpodobnost, že se nejen velká voda změní v led, ale začne zamrzat i voda z trvalého horizontu.
• Nejhorší je, že bobtnání během rozmrazování nastává nerovnoměrně – to způsobuje přerozdělení zatížení a vznik trhlin nejen na stěnách budovy, ale také v samotném základu. Síla zvedání může být tak velká (až 15 tun/m²), že dokáže zvednout nejen malý dvoupatrový dům, ale i výškovou budovu.
• To znamená, že při vysoké hladině podzemní vody, která je blokována hloubkou zamrznutí, je nutné: vybrat nejspolehlivější základ bez ohledu na jeho cenu nebo přijmout opatření ke snížení hladiny podzemní vody, která však , bude také znamenat určité náklady.

Znalecký posudek
Vitalij Kudrjašov
stavitel, ctižádostivý autor

Nejlepší volbou v takové situaci by byl pevný deskový základ, který není vůbec zakopaný v zemi (plovoucí). Tuhost podkladu, tolik potřebná pro pórobetonové stěny, je v tomto případě zajištěna monolitickými žebry směřujícími nahoru. S mírnou hloubkou mohou být žebra nasměrována do země, ale pak musí být celý obrys základu chráněn před účinky zvedání sil nejen pískovým polštářem, ale také extrudovanou polystyrenovou pěnou.

Monolitická deska s mřížkou je jedním z nejspolehlivějších základů

Pokud v blízkosti není podzemní voda, na úrovni zamrzání příliš nezáleží – výjimkou je permafrost. V suchých půdách lze použít i mělké pásové základy (se základem maximálně 50 cm od povrchu) – ostatně pás lze stejně jako desku chránit i izolací obrysu deskami EPS.

Od typu půdy na místě

Kromě zvedání jsou zde i další problémy, které je potřeba vyřešit volbou správné hloubky. Jedná se o stanovení úrovně výskytu husté, vysokopevnostní vrstvy, na kterou lze základ podepřít, protože horní vrstvy mají velmi často vysoký stupeň stlačitelnosti a v důsledku toho nízkou únosnost. Důvodem jsou nejen meteorologické faktory, ale také charakteristika aktivity flóry a fauny.

Proto se tolik mluví o povinném testování půdy, které nám umožní zjistit, v jaké hloubce se nachází nosná vrstva. Určuje nadmořskou výšku nadace, i když musí také vzít v úvahu:

1. hydrogeologie lokality;
2. reliéf místa;
3. klimatické vlastnosti oblasti;
4. konstrukční prvky budované budovy (zejména přítomnost suterénu);
5. blízké stavby (sousední budovy, podzemní komunikace) – měla by být vyloučena možnost eroze půdy v důsledku úniku vody.

V netěžkých půdách (jedná se o středně velké a velké štěrkovité půdy, hruboklastické, skalnaté, suché a hutné jíly) nezávisí hloubka založení vůbec na zámrzných hranicích. Zde se při výběru hloubky podrážky řídí pouze typem půdy.

V ostatních případech stavební pravidla doporučují kopat až na úroveň UPG. V souladu se standardními indikátory mrazu v zemi je minimální úroveň pro základy pro vnější stěny 70 cm, pro vnitřní stěny – 50 cm od země nebo hotové podlahy suterénu.

Výpočet hloubky pokládky v závislosti na stupni promrznutí půdy

Různé typy půdy zamrzají odlišně, takže by bylo nesprávné brát pro výpočet hloubky regionální průměr. Odborníci vypočítají standardní úroveň sezónního zamrzání (Dfn) pomocí vzorce, ve kterém se hodnota odpovídající konkrétnímu typu půdy vynásobí druhou odmocninou koeficientu (součet hodnot průměrných měsíčních záporných teplot za měsíc v daném regionu).

Znalecký posudek
Vitalij Kudrjašov
stavitel, ctižádostivý autor

Tam, kde hodnota Dfn přesahuje 2,5 m (ve skutečnosti se jedná o permafrost), stejně jako v horských oblastech, kde se výrazně mění terén, je hloubka založení určena tepelně technickými výpočty.

Standardní hloubka mrazu pro hlíny v Moskevské oblasti je 1,35 m Pro získání vypočtené hloubky mrazu (Df) je třeba vynásobit standardní limit koeficientem tepelného režimu budovy (Kn). Pro regiony s kladnou průměrnou roční teplotou je to 1,1.

Při pokládání základů budovy se bere v úvahu typ a počet podlaží domu, jeho hmotnost, vlastnosti terénu a všechny vlastnosti půdy. Tyto faktory určují typ a hloubku základu. Poslední parametr se vypočítá podle SNiP 2.02.01-83 Základy budov a staveb.

Klasifikace základů podle hloubky

V regulačním stavebním rámci jsou základy v závislosti na jejich hloubce rozděleny do tří typů:

1. Zapuštěné. Poskytují pevný základ pro těžké budovy na všech typech půd.
2. Mělký. Hloubka položení mělkého základu nedosahuje místa, kde je půda již zmrzlá. Používají se na silných půdách, při vysoké hladině podzemní vody a při stavbě konstrukcí, které nemají sklepy nebo přízemí.
3. Není pohřben. Používají se při stavbě lehkých konstrukcí na zvednutých půdách a půdách se zvýšeným zvednutím, na půdách se slabým sedáním, jakož i při stavbě těžkých staveb na kamenitých půdách.

Faktory, které určují, jak hluboký by měl být základ:

• nadmořská výška a celková hladina podzemní vody;
• charakteristika klimatu oblasti, ukazatele hydrogeologických průzkumů;
• umístění staveniště;
• konstrukce budovy, povaha zatížení vyvíjených na základ.

Pokud se vedle domu ve výstavbě nacházejí další stavby, při výpočtu hloubky základu beru v úvahu technické vlastnosti jejich základu.

Hodnota nasycení půdní vodou

Existuje obecné pravidlo: základ je položen tak, aby maximální hladina podzemní vody byla pod základnou. Pak se výrazně zkrátí doba výstavby a náklady.

Hloubka základu, v závislosti na geologických charakteristikách, je určena dvěma faktory:

1. Přítomnost vlhkosti v půdě.
2. Hladina podzemní vody a její vliv na mrazové vzdouvání půdy v daném regionu.

Pásový základ se nalije ve výšce nejméně 0,5 m nad hladinou podzemní vody.

Pokud je vlhkost půdy vysoká, podkladový materiál vlhne a v důsledku toho se postupně zhorší. Pokud vezmeme v úvahu, že hlavním materiálem pro tvorbu základů je beton, pak se destruktivní účinek vlhkosti při lehkých mrazech několikrát zvyšuje.

Zohlednění koncentrace vlhkosti během projektování se liší v závislosti na typu základny pod základem budovy:

1. Půdy jsou kamenité, písčité velkých a středních frakcí, štěrkovité, hruboklastické, s pískem jako plnivem. Nemají žádná omezení na hloubku založení z hlediska hladiny podzemní vody.
2. Základ v jílu, hlíně nebo zemině skládající se z velkých úlomků naplněných prachovými jílovými frakcemi se vždy navrhuje pod úrovní mrazu zeminy, bez ohledu na úroveň, ve které se nachází podzemní voda.
3. U jemného písku a bahnité půdy je důležité umístění podzemní vody ve vztahu k úrovni promrzání půdy. Pokud voda protéká na úrovni 2 metrů od zamrznutí, pak nezáleží na tom, jaká by měla být hloubka základu.

Jak klima ovlivňuje výpočet hloubky založení?

Hloubku promrzání půdy ovlivňují klimatické podmínky regionu, kde probíhají stavební práce. S určitým stupněm přiblížení lze tuto hodnotu určit z map „Limity hloubky zamrznutí půdy“. Přesnější výpočty lze provést ve vztahu k úzkému staveništi.

Výpočet standardního ukazatele

Pro oblasti, kde půda zamrzne na více než 2,5 m, se standardní ukazatel hloubky zamrznutí vypočítá podle vzorce:

kde M_t – součet absolutních průměrných měsíčních záporných teplot pro daný region, d – koeficient v závislosti na typu půdy.

Pro výpočet M_t Údaje jsou převzaty ze statistické služby. Koeficient d se rovná 0,34 pro hrubé půdy, pro hlínu a jíl – 0,23, pro hrubé, střední a štěrkovité písky – 0,3, pro jemné písčité a prašné půdy – 0,28.

Jak zohlednit prostup tepla budovy

Chcete-li určit hloubku zamrznutí konstrukce v reálných podmínkách, použijte vzorec:

V tomto výrazu koeficient k_h bere v úvahu dva faktory:

1. Objekt je vytápěn a půda bude dodatečně zateplena, takže k_h bude směrem dolů. Odebírá se ve speciálních tabulkách, kde je gradace založena na přítomnosti suterénu, přízemí a průměrné denní teploty vzduchu v místnostech sousedících s nadací.
2. Při absenci topení. V tomto případě k_h – bezpečnostní rezerva rovna 1,1 pro všechny typy budov.

Studujeme vlastnosti půd

Před výpočtem hloubky založení je určen typ půdy. Tuto službu lze objednat u specialistů nebo provést samostatně.

Na úrodnou půdní vrstvu se nelijí žádné základy. Je zcela odstraněn.

Pod úrodnou vrstvou je jedna nebo více vrstev vhodných pro stavbu půdy:

1. Skalnatá půda, která nevyžaduje prohloubení pásových a monolitických základů. V zimě nebobtná, nehromadí se v něm vlhkost a nepodléhá poklesu.
2. Štěrk, kameny, drcený kámen, hrubý písek vytvářejí spolehlivý základ, na kterém je hloubka základu od 0,5 m.
3. Jílová půda promrzá na úroveň 0,5-1 m, je pohyblivá za vlhka a má nerovnoměrné smrštění. Pokud však v regionu není mnoho srážek a podzemní voda leží velmi hluboko, je základ položen v hloubce nejméně 0,75 m.
4. Jemný písek má zvýšenou pohyblivost a při silném navlhčení ztrácí stabilitu. Pokud je podzemní voda hluboká, doporučuje se jít hluboko do stabilnější základny. Hloubka zamrznutí písčité půdy, která obsahuje jílové částice, se pohybuje od 0,6 do 2 m.
5. Ke stavbě na sloupovém základu se používá nespolehlivý typ zeminy, rašeliniště.

Při nezávislém určování typu půdy musíte vzít v úvahu následující:

• hlína je hutná, těžko se ryje a při navalování do válečku se nedrolí;
• písčitá hlína se bude skládat z písku s jílovými frakcemi a válcovaný bičík se bude rozpadat;
• hlína je založena na hlíně a prokládá se pískem (každá postava vyrobená z takové směsi se rozbije).

Znalost typu půdy nám již umožňuje přejít k určení typu základu a jeho hloubky.

Vlastnosti budovy a hloubka založení

První věc, která se bere v úvahu, je hmotnost celé konstrukce. Větší budovy vyžadují hlubší základy. Zohledňuje se také únosnost půdy.

Při stavbě rámové jednopatrové budovy na zvednutých půdách se základ prohloubí o 0,5 m a pro 2-3patrový dům ze dřeva bude toto číslo při výměně dřeva cihlou nejméně 1,5 m nadace se také zvýší.

Pro zohlednění únosnosti půdy se vypočítá hmotnost celé budovy, základů, komunikací a vnitřního vybavení na jednotku plochy. Pokud standardní ukazatel neodpovídá vypočtenému, změní se parametry nadace.

Při navrhování základu se berou v úvahu konstrukční vlastnosti konstrukce a její umístění:

• základ je umístěn nejméně 0,4 m pod podlahou suterénu;
• úroveň základů je zarovnána se základem všech budov, které jsou v těsném kontaktu s budovanou konstrukcí;
• Je vhodné obejít hlavní komunikace konstrukcí, ale pokud to nefunguje, pak je základ položen pod potrubí.

Úroveň hloubky podpěry pásu

Pásový základ se snadno instaluje a navrhuje, vhodný pro většinu typů stavebních konstrukcí. Doporučeno pro použití na půdě s mírným vztlakem, nedoporučuje se tam, kde je vysoká saturace půdy vodou.

Hloubka základu pásu je určena následujícími parametry:

• úroveň zamrznutí půdy;
• výška proudění podzemní vody;
• závažnost zvedání půdy.

Kombinace těchto faktorů vede k tomu, že vztlak půdy se bude zvyšovat s rostoucí hloubkou promrzání půdy a blízkostí podzemní vody. Taková půda stlačí základ zespodu a vytlačí jej nahoru. Hluboké umístění nadace snižuje intenzitu takových procesů.

Normy určují ukazatele minimální hloubky:

• 0,45 m v půdách s nízkým vztlakem;
• 0 m na skalnatém terénu;
• 0,75 m v těžkých půdách;
• na úrovni stabilní půdy s vodou nasycenými a mobilními horními vrstvami půdy.

Maximální hloubka pohřbu je 2,5 m pro všechny typy půd.

Abyste se nerozhodli, na čem závisí hloubka základu, můžete zařídit tepelnou izolaci půdy a izolaci základů, nainstalovat drenážní a drenážní systém podzemní vody.

Jiné typy základů

Sloupové základy se používají pro lehké budovy. Takový základ je účinný tam, kde půda silně zmrzne. Spustí se do země pod bod mrazu o 10-25 cm.

Pro položení pilot a výběr jejich typu se určují vlastnosti půdy. Takový základ je vyroben převážně z betonu. Hluboké pilotové základy se spouštějí do hloubky 1 m a více, která závisí na únosnosti konstrukce.

Nejstabilnější možností pro základ budovy je deska nebo pevná. Je tvořena železobetonovými deskami. Zahrabává se do hloubky 50 cm v jakékoli půdě.

Stanovení hloubky pro položení základu je složitý úkol, který je třeba vyřešit ve fázi návrhu stavební konstrukce.