Lors de la pose des fondations d’un bâtiment, le type et le nombre d’étages de la maison, son poids, les caractéristiques du terrain, toutes les caractéristiques du sol sont prises en compte. Ces facteurs déterminent le type et la profondeur de la fondation. Le dernier paramètre est calculé selon SNiP 2.02.01-83 Fondations de bâtiments et de structures.
Classification des fondations par profondeur
Dans le socle réglementaire de construction, les fondations sont divisées en trois types, en fonction de la profondeur :
- Encastré. Fournit une base solide pour les bâtiments lourds sur tous les types de sol.
- Peu profond. La profondeur de la fondation peu profonde n’atteint pas l’endroit où le sol est déjà gelé. Ils sont utilisés sur des sols solides, avec un niveau élevé d’eaux souterraines, dans la construction de structures qui n’ont pas de sous-sols et de sous-sols..
- Peu profond. Ils sont utilisés dans la construction de structures légères sur soulèvement et sols à soulèvement accru, sols à faible affaissement, ainsi que dans la construction de bâtiments lourds sur sols rocheux..
Facteurs qui déterminent la profondeur de la fondation:
- élévation et niveau général des eaux souterraines;
- caractéristiques du climat de la zone, indicateurs d’études hydrogéologiques ;
- lieu d’organisation du chantier;
- la structure du bâtiment, la nature des charges exercées sur le soubassement.
S’il y a d’autres structures à côté de la maison en construction, lors du calcul de la profondeur de la fondation, je prends en compte les caractéristiques techniques de leur fondation.
La valeur de la saturation en eau du sol
Il existe une règle générale: la fondation est posée de manière à ce que le niveau maximal de montée des eaux souterraines soit inférieur à la base. Ensuite, les conditions et le coût de construction sont considérablement réduits..
La profondeur de la fondation, en fonction des caractéristiques géologiques, est déterminée par deux facteurs :
- La présence d’humidité dans le sol.
- Niveau de la nappe phréatique et son influence sur le soulèvement du sol par le gel dans cette région.
La fondation en bande est coulée à une hauteur d’au moins 0,5 m au-dessus des eaux souterraines.
Avec une humidité élevée du sol, le matériau de fondation deviendra humide et s’effondrera déjà progressivement. Si l’on tient compte du fait que le matériau principal pour la formation des fondations est le béton, l’effet destructeur de l’humidité aux faibles gelées augmente plusieurs fois.
La prise en compte de la concentration d’humidité dans la conception diffère selon le type de soubassement sous la fondation du bâtiment :
- Sols rocheux, sableux, grossiers et moyens, graveleux, à gros grains, avec du sable comme filler. Ils n’ont aucune restriction sur la profondeur de la fondation en termes de nappe phréatique.
- La fondation en argile, limon, dans le sol constituée de gros fragments remplis de fractions d’argile poussiéreuse est toujours conçue en dessous du niveau de congélation du sol, quel que soit le niveau auquel se trouve la nappe phréatique.
- Pour le sable fin et les sols limoneux, la localisation des eaux souterraines par rapport au niveau de gel du sol est importante. Si les eaux passent à un niveau de 2 mètres sous le point de congélation, peu importe la profondeur de la fondation.
Comment le climat affecte-t-il le calcul de la profondeur de la fondation
Les conditions climatiques de la région où se déroulent les travaux de construction affectent la profondeur de gel du sol. Avec un certain degré d’approximation, cette valeur peut être déterminée à partir des cartes « Limites des profondeurs de gel des sols ». Des calculs plus précis peuvent être effectués par rapport à un chantier étroit.
Calcul de l’indicateur standard
Pour une zone où le sol gèle de plus de 2,5 m, l’indice standard de la profondeur de gel est calculé à l’aide de la formule :
où Mt est la somme des températures négatives mensuelles moyennes absolues pour une région donnée, d0 est un coefficient dépendant du type de sol.
Pour calculer Mt, les données sont extraites du service des statistiques. Le coefficient d0 est de 0,34 pour les sols grossiers, pour les limons et argiles – 0,23, pour les sables grossiers, moyens et graveleux – 0,3, pour les sols sableux fins et poussiéreux – 0,28.
Comment prendre en compte le transfert de chaleur d’un bâtiment
Afin de déterminer la profondeur de gel d’une structure en conditions réelles, utilisez la formule :
Dans cette expression, le coefficient kh est prise en compte en tenant compte de deux facteurs :
- Le bâtiment est chauffé et le sol sera en plus réchauffé, donc kh sera plus bas. Il est pris dans des tableaux spéciaux, où la gradation en fonction de la présence d’un sous-sol, d’un sous-sol et de la température quotidienne moyenne de l’air dans les pièces adjacentes à la fondation.
- En l’absence de chauffage. Dans ce cas, kh est un facteur de sécurité égal à 1,1 pour tous les types de bâtiments.
Nous étudions les caractéristiques des sols
Avant de calculer la profondeur de la fondation, le type de sol est déterminé. Ce service peut être commandé auprès de spécialistes ou effectué indépendamment..
Sur la couche de sol fertile, aucune fondation n’est coulée. Il est complètement supprimé.
Sous la couche fertile se trouve une ou plusieurs couches adaptées à la construction de sols :
- Sol rocheux ne nécessitant pas d’approfondissement de la bande et fondation monolithique. Il ne gonfle pas en hiver, l’humidité ne s’y accumule pas, il n’est pas sujet à l’affaissement.
- Le gravier, les pierres, la pierre concassée, le sable grossier créent une fondation fiable, sur laquelle la profondeur de la fondation est de 0,5 m.
- Le sol argileux gèle à un niveau de 0,5 à 1 m, est mobile lorsqu’il est mouillé, a un retrait inégal. Mais s’il n’y a pas beaucoup de précipitations dans la région et que les eaux souterraines sont très profondes, les fondations sont posées à une profondeur d’au moins 0,75 m..
- Le sable à grain fin a une mobilité accrue et perd sa stabilité avec une forte humidité. Avec des eaux souterraines profondes, il est recommandé d’approfondir jusqu’à une base plus stable. La profondeur de congélation d’un sol sableux, dans lequel se trouvent des particules d’argile, est de 0,6 à 2 m.
- La tourbe de type sol peu fiable est utilisée pour la construction sur des fondations en colonnes.
Lorsque vous déterminez vous-même le type de sol, tenez compte des éléments suivants :
- l’argile est dense, il est difficile de la creuser, elle ne s’effrite pas en roulant en rouleau;
- le limon sableux sera composé de sable avec des fractions d’argile et le flagelle enroulé s’effondrera;
- le limon est à base d’argile et d’inclusions de sable (toute figurine d’un tel mélange se brisera).
Connaître le type de sol permet déjà de passer à la détermination du type de fondation et de la profondeur de sa pose.
Caractéristiques du bâtiment et profondeur des fondations
La première chose à considérer est le poids de l’ensemble de la structure. Les bâtiments avec une masse plus élevée nécessitent une fondation plus profonde. La capacité portante du sol est également prise en compte..
Lors de la construction d’un bâtiment à un étage à ossature sur des sols soulevés, la fondation est approfondie de 0,5 m et pour une maison de 2 à 3 étages constituée d’une barre, ce chiffre sera d’au moins 1,5 m.Lors du remplacement d’une barre par une brique , la profondeur de la fondation augmentera également.
Pour prendre en compte la capacité portante du sol, calculez le poids de l’ensemble du bâtiment, des fondations, des communications et des équipements internes par unité de surface. Si l’indicateur standard ne correspond pas à celui calculé, les paramètres de la fondation sont modifiés.
Lors de la conception d’une fondation, les caractéristiques structurelles de la structure et son emplacement sont pris en compte :
- la fondation est située sous le sous-sol d’au moins 0,4 m;
- le niveau de la fondation est aligné avec la fondation de tous les bâtiments qui sont en contact étroit avec la structure en cours d’érection ;
- il est conseillé de contourner les principales communications avec la construction, mais si cela ne fonctionne pas, la fondation est posée sous les tuyaux.
Profondeur du support de ceinture
La fondation de type ruban est facile à installer et à concevoir et convient à la plupart des types de structures de bâtiments. Recommandé pour une utilisation sur des sols avec un léger soulèvement, non recommandé lorsque la saturation en eau du sol est élevée.
La profondeur de la fondation en bande est déterminée par les paramètres:
- le niveau de gel du sol;
- hauteur d’écoulement des eaux souterraines;
- la gravité du soulèvement du sol.
La combinaison de ces facteurs conduit au fait que le soulèvement du sol augmentera avec une augmentation de la profondeur de gel du sol et de la proximité des eaux souterraines. Un tel sol serrera la fondation par le bas et la poussera vers le haut. L’emplacement profond de la fondation réduit l’intensité de tels processus.
Les normes déterminent les taux de pénétration minimaux :
- 0,45 m dans les sols limoneux bas;
- 0 m sur sol rocailleux ;
- 0,75 m dans les sols soulevés ;
- au niveau d’occurrence d’un sol stable avec des couches supérieures de sol saturées en eau et en mouvement.
Profondeur d’enfouissement maximale – 2,5 m pour tous types de sols.
Afin de ne pas décider de la profondeur de la fondation, il est possible d’équiper l’isolation du sol et l’isolation de la fondation, de monter un système de drainage et de drainage des eaux souterraines.
Autres types de fondation
La base colonnaire est utilisée pour les bâtiments légers. Une telle fondation est efficace là où le sol gèle fortement. Il est abaissé dans le sol sous le point de congélation de 10-25 cm.
Pour poser des pieux et sélectionner leur type, les propriétés du sol sont déterminées. Une telle base est constituée principalement de béton. Les fondations sur pieux profonds sont abaissées à une profondeur de 1 m ou plus, qui dépend de la capacité portante de la structure.
L’option la plus stable pour la base du bâtiment est la dalle ou le solide. Formé de dalles en béton armé. Il est enterré jusqu’à 50 cm dans n’importe quel sol.
Déterminer la profondeur de pose d’une fondation est une tâche complexe qui doit être résolue même au stade de la conception d’une structure de bâtiment..