Толщина песчаной подушки под плитный фундамент

Толщина песчаной подушки под плитный фундамент играет ключевую роль в распределении нагрузки и предотвращении деформаций. Обычно рекомендуется использовать слой песка толщиной от 10 до 30 см, в зависимости от особенностей грунта и проекта здания.

Правильная толщина подушки способствует улучшению дренажа и уменьшению риска просадок, обеспечивая необходимую стабильность фундамента. При этом важно учитывать характеристики местного грунта и климатические условия, которые могут влиять на выбор оптимальной толщины.

Как сделать подушку под монолитною плиту фундамента

Сплошной фундамент, заливаемый под всем зданием, имеет массу преимуществ перед другими конструкциями:

плиту можно формировать поверхностно, а это даёт большую экономию на земляных работах;
её можно построить практически на любом естественном основании, кроме сильно просадочного — в том числе, и в условиях высоких грунтовых вод;
сметная стоимость плиты обычно меньше, чем у ленты глубокого заложения, так что выгода налицо.

Однако технические характеристики базовой конструкции зависят от того, насколько правильно устроена подушка под монолитную плиту фундамента. Именно о ней и пойдёт речь в данной статье.

Описание плитного фундамента

Фундаментная плита – это разновидность фундамента. Она имеет горизонтальную ориентацию в пространстве и по площади соответствует площади здания в плане, превышая её лишь на толщину утепления и облицовки стен. Толщина плиты определяется расчётом, исходя из величины нагрузок, пролётов между стенами, наличия колонн.

Существует несколько конструкционных различий такого фундамента, который может быть не только плоским, но и ребристым, опираться не только непосредственно на материковый грунт, но и на подстилающие слои из бетона, песка, щебня или ПГС, а так же быть холодным или утеплённым. Применительно к малоэтажному строительству, различают три основных типа фундаментных плит.

Плоская поверхностная плита

Такая плита не имеет вертикальных ответвлений, а потому называется плоской — а так как устраивается она только с мелким заложением или вообще поверхностно, строители часто именуют её плавающей. На непучинистых грунтах такая плита может формироваться непосредственно по естественному основанию, без промежуточных слоёв. Но такие идеальные условия встречаются редко.

Чаще всего поверхностная плита формируется поверх нежёсткого подстилающего слоя из уплотняемого песка, который насыпается взамен слоя вынутого, подверженного пучению грунта. Благодаря песку действие морозного пучения ослабляется, но не пресекается полностью. Остаточное действие всё равно есть, и чтобы успешно ему противостоять, плита должна быть достаточно толстой (в зависимости от габаритов здания от 25 до 50 см).

В столь неглубокое земляное корыто закладывается только песчаная подушка

Такая толщина обеспечивает высокую сопротивляемость конструкции изгибающим нагрузкам, и позволяет обходиться без устройства цоколя. В этом случае поверхность плиты служит дому полом, и избавляет от необходимости его формирования по грунту или каркасу. А это, наряду с малым объёмом земляных работ, ещё одна статья для неплохой экономии.

Самые популярные проекты серии FH:

Общая площадь:

Общая площадь:
114м²

Общая площадь:
115м²

Плита с направленными вниз рёбрами

На глинистых грунтах с высокой степенью пластичности, которые не только сильнее всего подвержены морозному пучению, но и набуханием провоцируют скольжение фундамента в подошве, плиты проектируют в ребристом варианте.

При этом под плитой есть небольшие выступы с прямоугольным или трапециевидным сечением, связанные с горизонтальной частью арматурой. Эти выступы, именуемые рёбрами жёсткости, очень похожи на присоединённый к плите ленточный фундамент, поэтому такой конструктив часто именуют ленточно-плитным.
Рёбра заходят в грунт, даже когда сама плита остаётся на поверхности, что и обеспечивает фундаменту наилучшую устойчивость. Если он заглублён, под стены дома приходится возводить ещё цокольную часть из кирпича.
В этом случае, поверх цоколя формируется цокольное перекрытие, а пространство, образующееся между ним и фундаментной плитой, используется в качестве технического подполья. Устройство ребристой плиты на поверхности избавляет от необходимости устройства цоколя, и точно так же, как и в случае с плоской плитой, её поверхность может выполнять функции пола.
Под такой плитой всегда устраивается песчаная подушка, так как глинистые грунты сильно подвержены пучению. При высоком уровне грунтовых вод может быть устроен и пластовый дренаж – слой щебня в 10-15 см, отсыпаемый не в смеси с песком, а послойно.

Мнение эксперта Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

Лучшей защитой такого фундамента от морозного пучения (если он устраивается в зоне промерзания грунта или на поверхности), является утеплитель. Это слой экструзионного пенополистирола, укладываемый под рёбрами, и заполняющий всё пространство между ними (шведская технология УШП).

Плита с нижними рёбрами и утеплением по всему контру

Плита с ростверком

Ростверк – это опорная конструкция ленточного типа для стен, которая располагается выше фундамента и опирается на него. Он может не только связывать головы свай, но и формировать монолитное основание под стены поверх фундаментной плиты, играя при этом роль цоколя. По сути, это тоже рёбра жёсткости, только здесь они направлены не вниз, а вверх.

Вариант плиты с ростверком

Главное достоинство такого конструктива заключается в том, что ростверк, так как он есть под всеми стенами, воспринимает основные нагрузки на себя, а потому горизонтальная часть плиты может иметь меньшую толщину. При этом плиту можно заложить на любую величину, а за счёт увеличившейся высоты рёбер сформировать стены цокольного этажа.

При глубоком заложении подошва фундамента приближается к зеркалу грунтовых вод, поэтому в качестве подстилающего слоя предусматривают не только утрамбованную песчаную подушку, но и бетонную подготовку. Несмотря на то, что выполняется она из тощего неармированного бетона, подбетонка прекрасно противостоит и подпору грунтовой воды в момент её сезонного подъёма, и помогает компенсировать воздействие сил морозного пучения.

Для чего нужна подушка под плиту фундамента

В принципе, подушкой под фундамент можно назвать любой слой, который укладывают вместо вынутого грунта. Существует несколько разновидностей подушек, и у каждой своё назначение. У одной — защита гидроизоляции, у другой — дренаж, у третьей – замещение пучинистого грунта на непучинистый. Подушкой так же можно назвать и подошвенную теплоизоляцию из ЭППС, которая тоже призвана защитить фундамент от морозного пучения, и в том числе обладает неплохими гидроизоляционными свойствами.

Говорить о подфундаментных подушках обобщённо не получится, так как для их устройства используются разные материалы. Поэтому рассмотрим каждый вариант в отдельности.

Разновидности подушки

Если не считать утеплитель, под фундаментом может быть устроено три вида подушек:

Жёсткая, из тощего бетона. До недавнего времени подготовительное бетонирование было обязательным этапом устройства фундаментных плит, так как только с помощью подбетонки можно выполнить качественную подошвенную гидроизоляцию. С появлением плотных, практически не рвущихся поливинилхлоридных мембран, полотна которых можно монтировать путём простого сваривания краёв, стало возможно устроить гидроизоляцию и без подбетонки. Однако при строительстве цокольных этажей всё же используется классический способ формирования подфундаментного пирога – с подготовительным бетонированием.
Щебневая, применяется в мокрых грунтах. Щебень может использоваться под фундаментом в двух ипостасях: для более качественной утрамбовки песка, и в качестве самостоятельного слоя при устройстве пластового дренажа. Устраивают его в грунтах с небольшим коэффициентом фильтрации (менее 2 м в сутки). Таким показателем обладают пылеватые пески, глины и их смеси, а так же средне- и сильно разложившийся торф. Здесь согласно требованиям СП 45.13330 должно предусматриваться два слоя: снизу подушка из крупнозернистого песка толщиной 150-200 мм, а сверху — из щебня или гравия превышающего по объёму толщину нижней подушки 50-100 мм. При отсутствии в грунте глинистой составляющей, пластовый дренаж может состоять из одного щебёночного слоя.
Песчаная, применяется для замещения пучинистого грунта. Это основной вид подушек, устраиваемый в грунтах с нормальной гидрогеологической обстановкой. В том числе, песчаная или гравийно-песчаная подушка предусматривается и под упомянутой выше бетонной подготовкой. Главная задача этого слоя состоит в том, чтобы компенсировать воздействие нормальных сил пучения под подошвой плиты, заложенной в пределах границ промерзания грунта. Если плита заглублена ниже отметки УПГ, роль песчаной подушки сводится в основном к выравниванию дна котлована.

Когда речь заходит о подфундаментной подушке, в первую очередь на ум приходит песчаная отсыпка, так как данный вид подготовки можно считать классическим. Именно о нём и пойдёт речь далее.

Изготовление подушек под плиту фундамента

Чем большую площадь имеет здание в плане, тем больше предстоит объём работ, связанный с устройством подстилающего песчаного слоя под фундаментом. Для этой цели применяется песок крупной фракции 2-5 мм, с коэффициентом фильтрации минимум 3 м в сутки. Доставляют его на объект самосвалами, распределяют по поверхности и планируют бульдозером или грейдером. Для уплотнения песка при больших объёмах работ используют вибрационные катки, в условиях малоэтажного строительства – виброплиты.

Песок насыпан – осталось уплотнить

Весь процесс работ можно разделить на такие этапы:

подготовка участка, завершаемая удалением плодородного слоя почвы;
подготовка трасс для подведения коммуникаций;
завоз песка и его распределение по пятну застройки;
профилирование подушки с целью получения равномерной толщины по всей площади;
трамбование песка с применением щебня или без него.

Укладку песка начинают после того, как будет вырыто земляное корыто, ведь песчаная подушка во избежание расползания должна быть утоплена в грунт естественной плотности. Предварительно роют траншеи и закладывают в них необходимые коммуникации: вводы электричества, воды и канализации. Если подушка достаточно толстая, прокладку коммуникаций производят прямо в её толще.

Подушка под фундаментную плиту песчаная, подсыпка щебнем, подложка из пенопласта

Песчаная подушка под фундаментную плиту, заказанная в строительной компании "Проект" обеспечивает преимущества клиентам:

охват всего Подмосковья, работы в Москве
разумное соотношение качества, цены
высокий профессионализм бригад
скорость реагирования на заявки
грамотный выбор материала подсыпки (гравий, щебень, песок, пенопласт)

Нормы СНиП классифицируют грунты на пылевато-глинистые, пески, крупнообломочные, скальные. Механические характеристики значительно отличаются, поэтому, прочность основания в каждом случае усиливается разными технологиями. Связные грунты подвержены деформациям пучения, что, при высоком УГВ, чревато разрушением стен здания. Гравийная, песчаная подушка имеет высокие прочностные характеристики, она снижает стрессовые нагрузки на фундамент, является в большинстве случаев обязательной.

Технология изготовления подушки для фундаментной плиты

Процесс укрепления оснований состоит из этапов:

рытье котлована, периметр которого превышает размер плиты на 0,5 м с каждой стороны
проведение дренажа (по необходимости)
по верхней отметке подушки натягивается шнур
песок, гравий засыпается слоями 20 мм с увлажнением, трамбовкой каждого слоя
при изготовлении комбинированной песчаной подушки снизу укладывается песок (200 мм), поверх него засыпается гравий (100 мм)

Уклон, перепады верхнего слоя недопустимы, так как, плита основания получает уклон, приводя к снижению характеристик основания. Для увеличения ресурса песчаная подушка под фундаментную плиту укрывается геотекстилем. Конструкция снижает капиллярное впитывание бетоном влаги, за счет чего увеличивается ресурс коттеджа. Если вместо готового ж/б изделия используется заливка плиты в самом котловане, подушка укрывается гидроизоляционным материалом, предохраняя слой бетона от обезвоживания, трещинообразования. Для подложки используется пленка, рубероид, пергамин.

При изготовлении котлована механизированным способом имеется опасность перекопа экскаватором какой-либо его части. Выравнивание грунтом в данном случае недопустимо – весь котлован углубляется на величину перекопа, песчаная подушка для фундаментной плиты засыпается на большую высоту, послойное трамбование обязательно. Для всех коммуникаций оставляют отверстия с гильзами, после прохождения в них труб щели герметизируют.

Основными результатами ошибок при строительстве фундаментов данного типа являются:

перекос дверей, окон
трещины в стенах
затопление цоколя

В первых двух случаях силы бокового пучения снижают следующими способами:

качественное армирование железобетона
соблюдение проектной технологии
утепление основания, отмостки
обратная засыпка

Подложка и подсыпка под фундаментную плиту

Подложка (подсыпка) под фундаментную плиту в комплекте с утеплителем позволяет снизить глубину заложения, снизить бюджет строительства на 10 – 20%. Для этого утепляют нижнюю часть плиты, выводя слой пенопласта на 0,5 м за ее периметр. Таким образом, проектировщики избавляют основание от сил пучения – глина не может замерзнуть, расшириться за счет сохраненного слоем пенополистирола тепла недр.

Пенопласт под фундаментную плиту

Пенопласт под фундаментную плиту должен иметь высокую плотность, поэтому, используется материал марки Р520 и выше. Его можно заменить экструдированным пенополистиролом, имеющим высокую прочность сжатия. Оба этих материала одновременно выполняют функции влагозащитной изоляции. В плотных грунтах часто присутствует радон, увеличивающий радиоактивный фон здания. Его блокируют полиэтиленовыми мембранами, укладываемыми между плитой, пенопластом.

Выбор материала для подушки под фундаментную плиту

Песок добывают со дна рек, карьерным способом, в первом случае примесей в продукте гораздо меньше, однако, стоит он дороже. Карьерный песок дешевле, он имеет мелкую, среднюю, крупную фракцию. Для изготовления подушек под плитный фундамент используются, как правило, средняя, крупная фракция продукта. Даже после трамбовки, пористость материала составляет 38%, что обеспечивает качественный дренаж талых, грунтовых вод в песчаный слой, предохраняя фундамент от воздействия агрессивных сред.

Щебень под фундаментную плиту

Наиболее востребован для подсыпки щебень под фундаментную плиту фракций 40 – 20. Продукт относится к первому классу радиоактивности, не опасен для человека, имеет категорию прочности М 1200. Это самый распространенный стройматериал для начальных этапов строительства. Помимо котлованов, им отсыпают подъездные пути, дороги, обочины магистралей, площадки кранов. Морозостойкость щебня соответствует F300, средняя лещадность (15 – 25% содержания кубовидной формы) удобна при трамбовке подушек.

Самым дешевым является вторичный щебень, получаемый дроблением строительного мусора, шлаковый продукт. Гранитный щебень является самым прочным, морозоустойчивым, стоит дороже, однако, обеспечивает долгий ресурс зданию. Экономичная конструкция подушки получается комбинированием строительных материалов в котловане.

Нижний слой 20 см насыпается из крупнозернистого песка, верхний (15 см) из гравия фракции 20 – 40. Это позволяет снизить бюджет строительства, сохранив прочностные характеристики подушки под фундаментную плиту. Сокращается время трамбовочных работ, оставшийся материал может быть использован при благоустройстве участка (ландшафтный дизайн, изготовление дренажа, прокладка коммуникаций, создание полей фильтрации, дорожек, засыпка зон отдыха).

Какой песок нужен для подушки фундамента

Обустройство максимальной ровной подушки позволит фундаменту выдерживать значительные нагрузки. Выровнять грунтовую поверхность до такой степени нельзя, по этой причине между почвой и нижним сегментом постройки появляются пустоты. Это приводит к прогибу основания, деформации и усадке строения. Подсыпка нивелирует растяжение и сжатие, исключает возникновение сильной усадки.

Подушка повышает устойчивость здания к промерзанию за счет компенсации различных пучинистых грунтов. Она служит надежной гидроизоляцией, препятствуя капиллярному перемещению влаги из грунта, защищает от воздействия подземных вод. Одновременно уменьшается усадка и обеспечивается необходимая амортизация, которая предотвращает заваливание постройки.

Как устроено песчаное основание

Подушка из песка кладется под бетонные конструкции, железобетонные изделия либо фундаментные плиты. Песок используется отдельно или смешиваясь со щебнем мелких фракций. Толщина определяется типом грунта, размерами строения и варьируется в пределах 10-30 см. При этом существует ограничение по толщине — не более 1/3 высоты фундамента.

Подушка размещается на геоткани, а поверх укладывается гидроизоляционный слой либо блоки, плиты, собранная опалубка, в которую заливается бетонная смесь.

Какой песок подходит для создания подушки

Лучший выбор для обустройства подушки — крупнофракционный гравелистый песок. Допускается использовать речной песок с крупинками среднего размера. Не рекомендуется применять тонкий и мелкофракционный песчаник, так как такой материал обладает невысоким сопротивлением на сжатие, что приведет к значительной усадке. Возможно смешивание песка с гравием, что повышает эксплуатационные свойства подсыпки.

ГОСТ 8736-2014 дифференцирует песок по фракциям в соответствии со следующими критериями:

мелкофракционный — размер частиц менее 2 мм, отличается низкой амортизацией, часто слеживается;
среднефракционный — частицы 2-2,5 мм, неплохо держит нагрузку, не склонен к слеживанию, подходит для возведения домов;
крупнофракционный — частицы свыше 2,5 мм, используется в многоэтажном строительстве.

Для создания песчаной подушки походит морской и речной песок. Он стоит достаточно дорого, а в качественном материале не должны присутствовать инородные элементы. Альтернативный вариант — менее дорогой карьерный песок, но в нем часто встречаются включения в виде кусочков грунта и глины. Избавиться от примесей помогает просеивание. Оптимальный показатель влажности песка в соответствии со стандартом 0,1-0,5% по массе.

Подушка под фундамент из песка: оптимальная толщина

Толщина стандартной песчаной подушки составляет 10-20 см. Если выбирается минимальное значение, то такая подсыпка подойдет для создания ровного основания. Предельная толщина фундаментной подушки определяется как произведение значения ширины ленты, умноженного на 3.

Как правильно обустроить подушку

После выравнивания на основание кладется геотекстиль. Этот технический материал состоит из уплотненных нитей и отлично удерживает подсыпку. Поверх него засыпается подушка из песка. Каждый ее слой уплотняется ручной трамбовкой либо утрамбовывается виброплитой.

Сухой песок заранее обливается водой для более эффективного уплотнения. Не допускается проливать материал, засыпанный в котлован, так как это приведет к противоположному результату. Жидкость размоет нижнюю часть и подушка потеряет ровность. На следующем этапе кладется щебеночный слой, поверх него размещается арматура, после чего обустраивается фундамент.

Засыпка для ленточного фундамента

Фундаментное основание для подобных построек выполняется в виде замкнутого контура из железобетонных/бетонных блоков, размещаемого под несущими конструкциями. Для создания контура по каждой стороне строения и под опорными стенами обустраиваются котлованы. В них укладывается техническая ткань, сверху которой формируется песчано-щебеночный слой. Его высота определяется габаритами фундамента. При возведении большинства построек хватает подушки толщиной 15 см песка и 15 см щебенки.

Материал кладется послойно толщиной 5-6 мм с последующим уплотнением виброплитой или ручной трамбовкой. Операции необходимо выполнять особо тщательно для получения максимально плотного основания. Дальнейший порядок действий определяется видом опорной конструкции. На практике наиболее широко применяются два типа:

Сборный. Поверх засыпки размещаются подушки из бетона, на которые кладутся кирпичи, шлакоблоки, бутовый камень. Далее кладка усиливается арматурой и скрепляется цементным раствором. При возведении многоэтажных построек используется специальная уплотняющая сетка из металла. Поверх по периметру здания укладывается железобетонный слой, выполняющий армирующую функцию. Межблочные и межкирпичные стыки заливаются гидроизолирующим раствором.
Цельнолитой. На песчаную подушку монтируется опалубка, внутри нее размещается арматура и заливается бетонная смесь. Поверх сформированной поверхности наносится гидроизолирующий состав — мастика на основе битума, жидкое стекло, гидроизол либо кладется рубероид. Этот вариант более востребован, так как не требует применения спецтехники.

Подсыпка для монолитного фундамента

Подобное основание выполняется из ж/б плит или слоев железобетона, которые кладутся на предварительно уплотненную подушку из песка или пески и щебня олщиной до 30 см. С целью защиты от воды железобетон обрабатывается гидроизоляционными материалами. Сверху заливается жидкий битум или кладется рубероид.

Подушка для столбчатого фундамента

Конструкция фундамента включает вертикальные опоры, заглубленные на метр и больше. Они ставятся под несущими стенами и углами. Глубина ям под столбы определяется свойствами грунтового основания — чем меньше несущая способность, тем больше заглубление.

В ямы насыпают слой из песка или песка и щебня, на который кладется кирпич, блоки, либо камни для создания надежных опор. Поверх столбов размещается рубероид или иной рулонный гидроизоляционный материал. Затем устанавливается ростверк для распределения нагрузки от строения, после чего монтируются стеновые материалы.

Благодаря столбчатому фундаменту возведение здания упрощается за счет отсутствия массивных траншей. Однако подобная конструкция основания рекомендуется только для домов без подвалов.

Наиболее прочная фундаментная подушка должна иметь трапециевидную форму, последовательно сужающуюся вниз под углом 30 градусов. Часто при создании основания в местах со значительным уровнем подземных вод начинается заиливание, а также смешивание песка с почвой. Для решения этой проблемы и увеличения периода эксплуатации фундамента перед засыпкой песка кладется гидроизоляционный материал, создающий препятствие между песком и грунтом.

Однако даже правильно созданная песчаная подушка не всегда гарантирует необходимую прочность ленточного фундамента. По этой причине при необходимости возведения здания на нестабильном грунте нередко выбор делается в пользу винтовых свай.

Как правильно выбрать толщину песчаной подушки для плитного фундамента