Обновлено:

Расчёт грунтов онлайн

Прежде чем заказывать грузовики для вывоза земли или рассчитывать армирование фундамента, нужны два базовых числа: сколько грунта предстоит вынуть и выдержит ли он проектную нагрузку. Оба вопроса решает расчёт грунтов – и оба можно сделать онлайн, не открывая СНиП вручную.

Что считает калькулятор и какие данные нужны

Калькулятор грунтов решает три связанные задачи.

Объём выемки – вычисляет объём котлована, траншеи или ямы по форме и размерам. Для простого прямоугольного котлована: V = L × B × H, где L – длина, B – ширина, H – глубина. Для трапециевидного котлована с откосами формула усложняется: V = H/6 × (2ab + (a + c)(b + d)), где a, b – размеры дна, c, d – размеры поверху.

Масса грунта – переводит объём в тоннаж с учётом плотности конкретного типа грунта. Плотность варьируется от 1,45 т/м³ (рыхлый песок) до 2,10 т/м³ (влажная тяжёлая глина).

Объём в насыпи – показывает, сколько места займёт вынутый грунт на отвале или в кузовах. Применяется коэффициент первоначального разрыхления Kр, который у большинства грунтов составляет 1,15–1,35.

Параметры выемки
Характеристики грунта
Значения подставляются автоматически при выборе типа грунта
18,0 м³ в залегании
31,0 тонн
21,8 м³ в насыпи
5 рейсов самосвала 7т
Характеристики грунта Табличное значение из СП 22.13330 для глубины 1,5–2 м
Параметры фундамента
20,2 м² площадь подошвы
45,5 кПа давление P
250 кПа сопротивление R₀
82% запас прочности

Давление значительно ниже несущей способности – запас достаточный

Расчёт справочный. Для ответственных строений требуются инженерно-геологические изыскания по ГОСТ 25100 и СП 47.13330.

Расчёт носит справочный характер. Для проектирования ответственных строений требуются инженерно-геологические изыскания по ГОСТ 25100 и СП 47.13330.


Коэффициент разрыхления: таблица по типам грунтов

Когда грунт вынимают из земли, он «пушится» – объём увеличивается. Для вывоза и расчёта количества рейсов используют коэффициент первоначального разрыхления (Kр). После длительного хранения или повторного уплотнения объём частично восстанавливается – это остаточное разрыхление (Kор).

Тип грунтаKр (первоначальное)Kор (остаточное)Плотность, т/м³
Песок мелкий, супесь1,10–1,151,02–1,051,45–1,65
Песок средний и крупный1,15–1,201,03–1,071,55–1,70
Суглинок лёгкий1,18–1,241,05–1,081,65–1,80
Суглинок тяжёлый1,24–1,301,06–1,101,75–1,90
Глина мягкая1,20–1,281,05–1,091,80–1,95
Глина жирная1,24–1,321,07–1,131,90–2,10
Гравий, ПГС1,14–1,201,02–1,061,70–2,00
Растительный слой1,20–1,251,04–1,081,20–1,40

Источник: ЕНиР Е2-1, справочные данные применяются в сметных расчётах и технологических картах.


Несущая способность грунта: как она определяется

Несущая способность – максимальное давление, которое грунт воспринимает без потери устойчивости. В расчётах используют два показателя:

  • R₀ – условное расчётное сопротивление (табличное, из СП 22.13330.2016)
  • R – расчётное сопротивление с учётом реальных условий (размера фундамента, глубины заложения, характеристик грунта)

Табличные значения R₀ по основным грунтам:

Тип грунтаКонсистенция / плотностьR₀, кПа
Песок крупныйСредней плотности300–500
Песок среднийСредней плотности250–400
Песок мелкийСредней плотности200–300
СуглинокПолутвёрдый (IL = 0,25)200–300
СуглинокТугопластичный (IL = 0,50)180–250
ГлинаПолутвёрдая200–400
ГлинаМягкопластичная100–200
Гравий, галечник500–600
Торф20–50

IL – показатель текучести: чем он выше, тем грунт мягче и слабее.


Расчёт давления фундамента на грунт

Фактическое давление под подошвой фундамента P сравнивают с расчётным сопротивлением R. Условие устойчивости: P ≤ R.

Давление считают по формуле:

P = (N + Wф) / A

где:

  • N – суммарная нагрузка от здания (кН)
  • – вес фундамента и грунта на его уступах (кН)
  • A – площадь подошвы (м²)

Пример: дом нагружает фундамент на 800 кН, вес фундамента 120 кН, площадь подошвы 20 м². Давление P = 920 / 20 = 46 кПа. Это значительно ниже R₀ суглинка (200 кПа) – запас достаточный.


Как глубина заложения влияет на расчётное сопротивление

Стандартное табличное R₀ приведено для фундаментов шириной 1 м и глубиной заложения 2 м. При других параметрах используют пересчётные формулы из СП 22.13330 (раздел 5.6).

Увеличение глубины заложения повышает R за счёт бокового пригруза грунта. Правило: каждые 0,5 м дополнительной глубины (сверх 0,5 м) прибавляют примерно 10–20 кПа к расчётному сопротивлению в зависимости от типа грунта.

Увеличение ширины подошвы фундамента также повышает R, но эффект нелинейный и зависит от угла внутреннего трения φ и удельного сцепления c.


Объём котлована с откосами: где ошибаются чаще всего

Самая распространённая ошибка – считать котлован как прямоугольник по размерам подошвы фундамента. Нормы требуют устройства откосов или крепления стен. Без откосов земляные стены высотой более 1–1,5 м (в зависимости от грунта) обваливаются.

Углы откосов по ПБ 03-428-02 и СП 45.13330:

Тип грунтаМакс. глубина без крепленияУгол откоса (от вертикали)
Насыпной, рыхлый1,0 м45–50°
Песчаный, гравийный1,0 м45°
Суглинок1,25 м35–45°
Глина1,5 м50–55°
Лёсс и лёссовидные1,5 м45°

Для котлована глубиной 2 м в суглинке с откосами 1:0,5 (угол 63°) ширина котлована поверху превысит ширину дна на 2 × 0,5 × 2 = 2 м с каждой стороны. Объём вырастает в 1,5–2 раза относительно прямоугольника по фундаменту.

Калькулятор выше учитывает крутизну откосов и автоматически пересчитывает объём для трапециевидного сечения котлована.


Практический сценарий: расчёт под ленточный фундамент

Дано: дом 10 × 8 м, ленточный фундамент шириной 0,6 м, глубина 1,4 м. Грунт – суглинок. Откосы не устраиваются, котлован крепится щитами.

  1. Длина траншей по периметру: 2 × (10 + 8) − 4 × 0,6 = 33,6 пог. м (внутренние пересечения учтены).
  2. Объём в природном залегании: 33,6 × 0,6 × 1,4 = 28,2 м³.
  3. Масса: 28,2 × 1,75 = 49,3 т (плотность суглинка 1,75 т/м³).
  4. Объём в насыпи при Kр = 1,24: 28,2 × 1,24 = 35,0 м³ – потребуется около 5 рейсов самосвала грузоподъёмностью 7 т.

При R₀ суглинка 220 кПа и давлении фундамента 45–60 кПа несущая способность обеспечена с 3,5-кратным запасом.


Для хозяйственных построек и предварительного проектирования онлайн-расчёта и справочных таблиц достаточно. Для жилых домов, многоэтажных и промышленных объектов – заказывайте геологический отчёт: стоимость бурения двух-трёх скважин (20–50 тыс. руб.) несопоставима с риском неравномерной осадки фундамента.

Часто задаваемые вопросы

Как определить несущую способность грунта без геологических изысканий?

Без изысканий – только ориентировочно, по визуальным признакам и справочным таблицам СП 22.13330. Для ответственных строений (дом, фундамент под колонны) геологическое бурение обязательно. Справочные значения подходят для хозяйственных построек и предварительных расчётов.

Чем отличается природная плотность грунта от плотности в насыпи?

Природная плотность – масса грунта в не тронутом залегании. При выемке грунт разрыхляется: объём увеличивается на 15–30%, а плотность падает. Плотность в насыпи после уплотнения трамбовкой занимает промежуточное значение между этими двумя состояниями.

Какой коэффициент разрыхления у глины?

У мягкой глины – 1,20–1,30 (объём вырытого грунта увеличивается на 20–30%). Жирная и тяжёлая глина даёт коэффициент 1,24–1,30. После длительного хранения и уплотнения остаточное разрыхление составляет 1,04–1,09.

Как рассчитать вес грунта, если знаю только объём?

Умножьте объём (м³) на плотность грунта (т/м³). Для суглинка – 1,65–1,85 т/м³, для песка – 1,50–1,70 т/м³, для глины – 1,80–2,00 т/м³. Результат – масса в природном залегании. Для насыпного грунта используйте пониженную плотность.

Что такое расчётное сопротивление грунта R₀?

Условное расчётное сопротивление R₀ – нормативное давление, которое грунт выдерживает без потери несущей способности. Задаётся в СП 22.13330 в зависимости от типа грунта и глубины залегания. Для песков средней крупности R₀ = 200–300 кПа, для глин – 100–250 кПа.

Влияет ли уровень грунтовых вод на несущую способность?

Да, значительно. Водонасыщенные пески теряют 25–40% несущей способности по сравнению с маловлажными. Для глин и суглинков влажность снижает расчётное сопротивление на 15–30%. При расчётах ниже уровня грунтовых вод применяются понижающие коэффициенты из СП 22.13330.

Нужно ли разрешение на геологические изыскания на частном участке?

Для инженерно-геологических изысканий на собственном участке под ИЖС разрешение не требуется. Буровые работы выполняют специализированные организации. Результат – геологический отчёт, который прикладывается к проекту фундамента.

Как учесть промерзание грунта при расчёте глубины фундамента?

Подошва фундамента должна быть ниже нормативной глубины промерзания. В Москве она составляет 1,40 м, в Екатеринбурге – 1,80 м, в Краснодаре – 0,80 м. Значения по регионам – в СП 131.13330 и приложениях к СП 22.13330.

  1. Расчёт свайного фундамента: онлайн-калькулятор и правила проектирования
  2. Калькулятор бетона для фундамента: точный расчет объема и пропорций
  3. Расчёт давления на стенки – онлайн-калькулятор гидро- и грунтовой нагрузки
  4. Рассчитать фундамент дома: онлайн калькулятор
  5. Калькулятор бетона для плиты онлайн расчет
  6. Калькулятор цемента