Как правильно сделать песчаную подушку под фундамент на сырой почве?

Если крыльцо дома оказывается перекошенным, плохо открываются двери и окна, а в стенах наблюдаются трещины, все это свидетельствует о неправильно выбранном фундаменте. Так что к данному вопросу необходимо подойти со всей ответственностью и серьезностью.

Фундаментные подушки проектируются в соответствии с ГОСТами и СНиПами. В зависимости от применяемых материалов выделяется несколько основных разновидностей.

Песчаная

Песок эффективно гасит нагрузки и впитывает влагу. С его помощью легко выравнивается дно котлована даже большой площади. Основные преимущества: низкая стоимость, доступность, пониженная теплопроводность, не подвержен вспучиванию. Такая подушка признается самым дешевым вариантом. Недостатки: проседание под большим весом, размывание при значительном объеме воды. Применение песчаной подушки ограничивается одноэтажными строениями. Она не подходит при высоком расположении грунтовых вод.

Щебеночная

Основное преимущество щебня – повышенная прочность. Он способен выдерживать большие нагрузки и распределять их равномерно по всей площади. Наибольшей прочностью обладает гранитный щебень. Недостатки: слой пропускает через себя влагу, а неровная поверхность ведет к перерасходу бетона.

Двухкомпонентная смесь

Часто возникает вопрос: в качестве подушки под фундамент использовать песок или щебень? Ответом служит объединение двух этих материалов. Песчано-щебеночная (песчано-гравийная) подушка позволяет использовать основные преимущества песка и щебня (гравия), компенсирую недостатки. Она имеет повышенную прочность, позволяет выравнивать поверхность, эффективно компенсирует нагрузки. Такие смеси наиболее часто применяются в частном домостроении.

Бетонная

При строительстве многоэтажных зданий на первый план выходит обеспечение высокой прочности основания. Для возведения ленточного фундамента широко применяются специальные, железобетонные блоки марки ФЛ. Они изготавливаются из высокопрочного бетона плотностью не менее 2500 кг/куб.м. Такая подушка способна взять на себя огромные нагрузки и компенсировать реакцию вспучивания. Главные недостатки: высокая стоимость и необходимость использования грузоподъемной техники. В основном блоки ФЛ применяются при строительстве многоэтажных жилых и производственных объектов. В частном строительстве применяются редко.

Выбор типа подушки производится с учетом назначения сооружения, его веса и размера, состава и особенностей поведения грунта, уровня залегания грунтовых вод.

Противопучинистая

Большую проблему для фундамента создают пучинистые грунты. Они отличаются тем, что при замерзании расширяются более, чем на 1%, что создает значительные выдавливающие нагрузки. К таким грунтам относятся глины, суглинки и супеси, в порах которых надежно удерживается вода, расширяющаяся при замерзании.

На пучинистых почвах особо необходима замещающая функция подушки. Она должна формироваться из непучинистых материалов. Рекомендации по созданию противопучинистых подушек заложены в СП 50-101-2004 и ВСН 29-85. Их основной задачей становится замена пучинистого грунта на непучинистый в основании фундамента.

ВСН 29-85 (п.3.3) допускает использование для этих целей смеси из песка крупной и средней фракции, мелкого щебня и котельного шлака. Обычно толщина слоя составляет 30-40 см. Важно, не допустить содержание глины в компонентах подушки.

Необходимость фундаментной подушки

Подушка необходима для уплотнения грунта под фундаментом

Грунт под подошвой фундамента проседает после начала хозяйственной деятельности в здании или при намокании, оттаивании и промерзании. В результате возникает абсолютная или средняя осадка строения, вызванная изменением структуры почвы.

Повреждения фундаментов бывают в виде перекосов, кренов, сдвигов и закручиваний. Подсыпка помогает конструкции стен и перекрытий эксплуатироваться в проектном положении. Дом не разрушится, не появятся трещины на фасаде строения.

Подсыпку устраивают, чтобы уплотнить почву под фундаментом и уменьшить будущие деформации. Слой помогает ритмичному распределению усилий на основание, уменьшает подъем почвенной влаги на уровне капилляров.

Расчет толщи ленточного основания

Высота песчаной подушки под фундамент – это просто:

Расчет толщи ленточного основания

Зачем нужна подушка под фундамент

Читайте также:  Как построить фундамент на болотистой местности

Что понимается под понятием толщи ленточного основания? Как Вы думаете? Это будет ширина ленты или её глубина? Следует сразу отметить тот факт, что уровень глубины ленты указывается исходя из проекта возведения дома – если уровень заглубления будет менее уровня ГПГ, то глубина будет регламентирована в одних пределах, если основание мелкозаглубленноев иных, соответственно. Но лучше привести пример – чтобы было понятнее. Итак, для мелкозаглубленного типа глубина составляет значение от 500 до 600 миллиметров, а для легких построек в пределах от двухсот пятидесяти до трехсот миллиметров. А что же с шириной? Всё просто – уровень ширины ленты обязан быть примерно на сотню миллиметров объемнее чем уровень толщи стен, которые возводятся на основании.

Расчет толщи ленточного основания

Так делают фундамент в России

Песчаные подушки

Устройство фундамента на песчаных подушках желательно использовать для экономии строительных материалов, для частичной или полной замены в основании непригодных грунтов, для подъема пола над уровнем расположенных неглубоко грунтовых вод. Для их возведения в котлованы засыпаются слоями пески, которые тщательно трамбуются и поливаются водой. В пучиноопасных грунтах при промерзании не рекомендуется устанавливать такой фундамент без устройства дренажа. Иначе возможно заиливание подушек, что приведет к потере первоначальных свойств.

Технология строительства

Для сооружения фундамента из дорожных плит понадобятся:

  • линейный и водяной уровни;
  • болгарка;
  • совковая лопата;
  • шуруповерт или дрель с насадками;
  • крючок для вязки арматуры;
  • рулетка;
  • кельма каменщика;
  • колышки и строительный шнур;
  • трамбовка.

Перед началом работ проводят подготовку выбранной для строительства площадки, в рамках которой убирают мусор и расчищают территорию от лишней растительности. Дальнейшая работа состоит из нескольких этапов. На видео подробно рассматриваются все шаги сооружения плитного фундамента.

Разметка участка и рытье котлована

Ее проводят при помощи кольев и строительного шнура в соответствии с конструктивными особенностями и габаритными размерами дома или гаража. После выполнения разметки нужно убедиться, что длина диагоналей очерченного участка одинакова, а углы полученной фигуры равны 90 °.

Затем приступают к рытью котлована, используя лопаты или специальную технику. На ровное дно слоем 20-25 см насыпают песок и тщательно утрамбовывают, периодически его увлажняя. В результате получают песчаную подушку с ровной поверхностью.

Глубину котлована рассчитывают таким образом, чтобы его дно находилось на 20-25 см ниже уровня залегания грунтовых вод. Величина этого параметра зависит от региона строительства и в среднем составляет около 1,5 м.

Технология строительства

Гидроизоляция и утепление

Поверх песчаной подушки настилают гидроизоляцию, в качестве которой можно использовать рубероид и другие рулонные материалы. Чтобы обеспечить высокую герметичность, ее выкладывают внахлест по всему дну с заходом на стенки котлована на 10-15 см. Посмотрев видео, Вы подробно рассмотрите весь комплекс работ по гидроизоляции.

Затем укладывают слой теплоизоляции, которая поможет сократить потери тепла через бетонную плиту.

Подготовка основания для укладки дорожных плит

На этом этапе возведения фундамента подготавливают опалубку, используя доски толщиной более 25 см. Из них с помощью гвоздей и саморезов собирают щиты, которые устанавливают по периметру котлована.

Чтобы предотвратить смещение опалубки, ее дополнительно фиксируют подкосами или колышками. Для утепления торцов дорожных плит на внутренней стороне опалубки следует закрепить слой теплоизоляции.

Поверх изоляции размещают каркас, который сооружают из стальных профилей с ребристой поверхностью и диаметром не менее 12 мм. Сборку арматуры можно выполнять с помощью специального крючка и вязальной проволоки или сварочных соединений. Первый способ отличается трудоемкостью, но позволяет получить гибкий и прочный каркас. Применение сварки способствует сокращению затрат времени на строительство, однако соединения получаются менее надежными.

Фундамент на песчаной подушке – прихоть или необходимость?

Прежде чем разбираться с устройством, определим, для чего вообще служит песчаная подушка под фундамент. Основные причины для применения данного слоя таковы:

  1. Песок позволяет выровнять дно траншеи, что важно для последующих этапов возведения основания для постройки.
  2. Крупнозернистый песок, несмотря на капиллярный эффект, служит хорошим естественным дренажем между фундаментом и нижележащими слоями грунта, но только если в окружении нет плотных грунтов с плохой водопроницаемостью.
  3. Песчаная подушка под фундамент нивелирует отрицательные свойства проблемных грунтов, таких, например, как глина или суглинок мягкопластичный, супесь пластичная. Названные грунты не должны находиться под основанием, поэтому их вынимают и заменяют на песок. Эта манипуляция позволяет в дальнейшем избежать, к примеру, морозного пучения грунта.
  4. За счет организации специальной подушки происходит повышение несущей способности грунта под подошвой ленты.
  5. Уменьшение деформаций основания в весенний период оттаивания почвы.
  6. Устройство песчаной подушки под мелкозаглубленный фундамент помогает избежать ряда проблем, которые вполне способны стать причиной деформации, проседания или растрескивания основания.
Читайте также:  Жидкая резина для гидроизоляции фундамента

Какой песок выбрать

Характеристики песчаных грунтов напрямую влияют на их несущую способность. Главными, решающими особенностями можно назвать угол внутреннего трения и силу сцепления. Чем выше эти показатели, тем, соответственно, лучше сопротивление грунта нагрузкам. Чем больше фракция, тем показатели выше. По величине фракции песок делится на гравелистый, крупнозернистый, средней крупности, мелкозернистый и пылеватый. В этой же последовательности песчаные грунты располагаются с точки зрения их плотности.

Следовательно, наиболее предпочтительно под фундамент на песчаной подушке использовать гравелистый или крупнозернистый песок. Однако при глинистых или пылеватых грунтах на пятне застройки годится и песок средней крупности (речной, карьерный).

При высоком УГВ (уровне грунтовых вод) перед обратной засыпкой траншеи её дно рекомендуется застелить геотекстилем. Материал будет препятствовать смешиванию песка и нижележащего грунта и тем самым будет предотвращать заиливание.

Траншея для ленточного фундамента при высоком УГВ

Толщина песчаной подушки

Толщина определяется исходя из расчета, который учитывает все условия на участке строительства, а также в зависимости от типа будущего сооружения по тепловому режиму (то есть будет ли оно отапливаться или нет). Так, на среднепучинистом грунте для возведения деревянного отапливаемого строения толщина подстилающего слоя должна быть не менее 0,2 метра. А, например, для каменного неотапливаемого сооружения на сильнопучинистом основании толщина песчаной подушки будет равняться уже 1,2 м. Однако стоит иметь ввиду, что максимальная толщина не должна превышать трехкратную ширину подошвы мелкозаглубленной ленты.

Схема подушки под фундамент

С допущениями схему подосновы из песка можно представить в следующем виде:

Всегда ли требуется песчаная подушка?

Несмотря на то, что многие ресурсы, а также периодические издания рассматривают организацию подстилающей основы как постулат, в действительности ее обустройство оправдано далеко не всегда. В некоторых случаях она просто не требуется, в ряде других и вовсе может вызвать обратный (негативный) эффект.

Все дело в том, что в плотных грунтах любой песок, как его не утрамбовывай, будет менее плотным, а, следовательно, и более водопроницаемым. Поэтому вся окружающая влага будет скапливаться у подошвы фундамента. Это, во-первых, негативно скажется на несущей способности подосновы, во-вторых, будет вызывать увлажнение фундаментной ленты, что снизит надежность и срок службы основания. Поэтому в описанных условиях такой подстилающий слой не только не решит поставленных задач, но, наоборот, приведет к необратимым последствиям.

Классификация элементов конструкции и технология возведения

Типичный свайно-ростверковый фундамент.

Сваи – виды и особенности

Классификация элементов конструкции и технология возведения

По материалу изготовления различают железобетонные, деревянные и металлические сваи:

Деревянные используют в основном под постройку зданий из того же материала, часто это хозяйственные постройки, беседки, бани. Для возведения жилых помещений обычно обустраиваются более долговечные фундаменты. Установка может производится как одиночно, так и группами по 3-4 столба в связке для повышения прочности и несущей способности.

Классификация элементов конструкции и технология возведения

Металлические сваи могут быть забивными или винтовыми, но чаще встречается второй вариант. Винтовой свайный столб представляет собой металлическую трубу, погружной конец которой выполнен в виде конуса с винтовой лопастью для завинчивания. Конусовидный наконечник может быть литым или приварным. Литые сваи более надежны и долговечны, так как у них нет сварного шва, прочность которого снижена. Стальное изделие обязательно проходит процесс обработки антикоррозийным покрытием, а в процессе монтажа полость трубы заливают бетоном. Срок службы такого фундамента может достигать до 400 лет.

Читайте также:  Ремонт свайного фундамента деревянного дома

Железобетонные сваи изготавливают из армированного бетона, на предприятии (забивные) либо непосредственно на участке (набивные).

Железобетонные забивные сваи.

Классификация элементов конструкции и технология возведения

По методу установки сваи разделяют на несколько категорий:

  1. Забивные. Установка производится при помощи специальной техники – сваебойных машин, вибропогружателей и оборудования, которое производит установку путем вдавливания столба в грунт. При использовании этого типа свайных столбов земляные работы могут не проводиться вообще, либо снимается только дерн.
  2. Винтовые. Устанавливаются путем вкручивания, вручную при помощи кабестана, либо, в массовом строительстве, с использованием спецтехники.
  3. Буронабивные. Монтаж представляет собой три этапа: бурение скважины, установка осадных труб с арматурой и бетонирование.

Ростверк – классификация и особенности

Классификация элементов конструкции и технология возведения

Один из вариантов ростверкового фундамента.

По материалу изготовления ростверки бывают:

  • железобетонными заливными;
  • деревянными;
  • из готовых ЖБИ-изделий;
  • металлическими.
Классификация элементов конструкции и технология возведения

По расположению относительно грунта:

  • висячими (обустраиваются на некотором расстоянии от земли) ;
  • мелкозаглубленными (погружаются в грунт на небольшую глубину);
  • заглубленными (основательно погружаются в землю; выполняют не только связующие функции, но и участвуют в распределении нагрузок на грунт наравне со сваями).

Ростверковый каркас из бруса.

Классификация элементов конструкции и технология возведения

Чаще всего в строительстве используются висячие ростверки. Они приподнимают здание над землей, а монтаж отличается простотой и небольшой стоимостью.

Фундамент с заглубленным ростверком используют редко – по сути, он сам и его обустройство напоминает ленточный тип оснований, только укрепленный свайными столбами. Это значит, что процесс монтажа усложняется – рытье котлована, обустройство дренирующей песчаной подушки и т.д

Перед установкой свай проводятся подготовительные работы.

Классификация элементов конструкции и технология возведения

Этап 1 – Подготовительный

Включает в себя:

  • геологические исследования;
  • расчет последующих нагрузок и планировку расположения свай;
  • составление проекта и необходимых чертежей.
Классификация элементов конструкции и технология возведения

Этап 2 – Подготовка территории

Разметка участка под свайный фундамент.

Включает в себя:

Классификация элементов конструкции и технология возведения
  • очистка местности под постройку;
  • снятие верхнего слоя почвы (при необходимости);
  • разметка территории согласно планировке – отмечаются места расположения внутренних и внешних свай.

Этап 3 – Монтаж свай

Забивание железобетонной сваи в грунт.

Классификация элементов конструкции и технология возведения

Включает в себя:

-для забивных:

  • установка столбов с помощью сваебойной техники;
  • выравнивание надземной части столбов путем подрезания до нужного уровня.

-для буронабивных:

  • бурение отверстий;
  • установка труб и армирование;
  • бетонирование.

Как сделать песчаную подушку под фундамент

Для возведения фундамента существует масса учебников, видеоуроков и пошаговых инструкций.

И ещё масса рекомендаций от специалистов, которые с телевизионных экранов вещают о том, как правильно вырыть траншею под фундамент, и почему лучше использовать бетон именно их компании.

Как сделать песчаную подушку под фундамент

Но почему-то крайне редко затрагивается тема правильной организации песчаной подушки при возведении основания конструкции.

Мы решили восполнить этот пробел и рассказать вам, для чего она нужна и в каких случаях ею можно пренебречь. Коснемся темы изготовления подушки для разных типов фундамента, и материалов для этого.

Какая толщина должна быть для различных материалов

Толщина слоя засыпки, рекомендуемая при строительстве ленточного фундамента, зависит от внешних факторов. В расчет принимаются параметры постройки (вес, размеры) и свойства грунта (состав, уровень грунтовых вод, величина морозного пучения). Определение параметров подушки производится при расчете фундамента, это сложная инженерная задача, доступная только подготовленным и грамотным специалистам.

При использовании песчаной засыпки, наиболее распространенная толщина слоя находится в диапазоне 25-60 см. Верхним пределом толщины слоя принята трехкратная ширина ленты, но до таких значений обычно никогда не доходит.

Материал укладывают послойно, по 20 см и тщательно уплотняют. Для увеличения плотности трамбовки подушку смачивают водой.

Подушка из щебня может состоять из разных видов материала:

  • Известняковый.
  • Гравийный.
  • Гранитный щебень.
Какая толщина должна быть для различных материалов

Наиболее востребованная фракция — 20-40 мм. Минимальная толщина слоя — 25 см. Укладывается на песчаный подготовительный слой 15-20 см, что необходимо учитывать при расчете глубины траншеи.

Песок увлажняется и тщательно трамбуется, после чего производится укладка щебня с увлажнением и трамбовкой.

Все работы выполняются с максимальной тщательностью.

Плотность слоя подсыпки согласно СНиП должна составлять не менее 1,6 т/м3, что требует использования строительной техники (или, как минимум, усердной работы ручной трамбовкой или катком).