Высота песчаной подушки под ленточный фундамент обычно составляет от 10 до 15 см, но может варьироваться в зависимости от особенностей грунта и проектных требований. Песчаная подушка способствует равномерному распределению нагрузки и предотвращает деформацию фундамента.
Важно также учитывать, что правильная укладка песка и его уплотнение играют ключевую роль в обеспечении прочности и долговечности фундамента. Рекомендуется использовать чистый, крупнозернистый песок без примесей, чтобы обеспечить хорошую дренажную способность и минимизировать риск просадки.
Песчаная подушка под фундамент
Обустройство ленточного фундамента из железобетона, блоков или плитной конструкции предусматривает выполнение песчаной подушки. Является она первым нижним слоем, создающим надежную и стабильную площадку под строительство основания дома. В целом формирование подушки позволяет решить следующие задачи:
- заменить песком залегающие в месте возведения фундамента пучинистые грунты, значительно снижая их негативное действие на конструкцию;
- выполнить выравнивание дна траншеи под ленту основания или дна котлована, сглаживая неровности;
- защитить железобетонную конструкцию от капиллярного эффекта грунтов и проникновения влаги из почвы;
- выравнивать напряжение в контакте между фундаментом и грунтом;
- предотвратить промерзание фундамента.
Несмотря на то, что по мере увеличения глубины грунт приобретает большую прочность, что объясняется естественным уплотнением под массой расположенных выше слоев, замена верхних пластов почвы песчаной подушкой играет важную роль. Являясь промежуточной прослойкой между грунтом и фундаментом, она противостоит сжатию и чрезмерной усадке строения.
Выбор материала для песчаной подушки под фундамент
Наилучшим вариантом для устройства песчаной подошвы под конструкцию фундамента считается гравелистый или крупный песок. Первый характеризуется значительным размером частиц (0,25 – 5 мм) и самой высокой несущей способностью. Крупнозернистый песок имеет фракцию 0,25 – 0,2 мм и способен выдерживать не менее серьезные нагрузки. Положительная особенность гравелистого и плотного песка крупной фракции состоит в том, что материал не теряет свойства в зависимости от влаги и ее количества и в полной мере сохраняет свои функциональные качества.
Мелкозернистый песок содержит много пылевых частиц и по характеристике ближе к глинистым грунтам. Насыщаясь водой, он утрачивает прочность и имеет склонность к пучению. По этой причине его использование для подушки из песка неприемлемо.
Последовательность выполнения работ по созданию песчаной подушки под ленточный фундамент
Поскольку песчаная подушка должна служить образцовым основанием для возводимого фундамента, то ее выполнение требует:
- Провести тщательное выравнивание дна отрытой траншеи и уплотнить верхний слой грунта.
- Уложить в траншею геотекстиль или другой подобный по свойствам материал. Такая прослойка станет надежным барьером и предотвратит смешивание песка с грунтом и его заиливание.
- Насыпать песчаный материал слоями, разравнивать и тщательно утрамбовать. Необходимое количество слоев рассчитывается исходя из общей толщины подушки. Если уплотнение ведется вручную, то значение толщины одного песчаного пласта не должна превышать 5 – 10 см. При трамбовке виброплитой допускается укладка 15-сантиметрового слоя. Чтобы песок приобрел нужную плотность и хорошо трамбовался, его рекомендуется увлажнять, поливая водой. Но эту процедуру рекомендуют выполнять заранее до засыпки в траншею. Каждый следующий слой насыпают только после безупречного уплотнения предыдущего.
- Проконтролировать послойное выравнивание и горизонтальность верхнего слоя подушки с помощью уровня, выполнить гидроизоляцию.
По завершению комплекса этих работ можно смело приступать к устройству ленты монолитного фундамента из бетона или блоков.
Важным фактором при устройстве подушки является показатель уровня грунтовых вод на участке. Если они залегают неглубоко, то в обязательном порядке следует под песчаным основанием выполнить дренажный слой, иначе песчаная подушка может быть размыта, что обернется серьезными последствиями для всей конструкции дома.
При закладке подушки из песка учитываются также и особенности того или другого типа фундамента, которые влекут за собой определенные нюансы в выполнении работ.
Расчеты параметров фундамента песчаной подушки
Толщина подушки в каждом конкретном проекте индивидуальна и рассчитывается в зависимости:
- от нагрузки возводимого дома и типа фундамента;
- состава и глубины промерзания грунтов;
- близости к поверхности почвенных пластов с залегающими грунтовыми водами.
Показатель толщины варьируется в диапазоне 20 – 60 см. Для легких деревянных построек из бруса, сруба или сооружений, возведенных по каркасной технологии из панелей малого веса, песчаную подушку обустраивают толщиной в среднем 20 – 40 см.
Специалисты акцентируют внимание, на том, что максимальный показатель толщины подушки из песка под ленточную конструкцию не должен превышать утроенное значение ширины фундаментной ленты. Если песчаная подушка планируется исключительно как выравнивающий слой, то 20-сантиметровой толщины будет достаточно.
Ширина подушки находится в прямой зависимости от ширины подошвы фундамента и нижней части траншеи. Обычно она на 10 или 20 см превышает значение ширины ленты. Устройство песчаной подушки под фундаменты, которая в разрезе имеет конфигурацию трапеции, с сужающимися под углом в 30 градусов книзу боковыми сторонами считается наиболее надежной.
Во избежание проблем на строительной площадке необходимо также правильно определить нужную кубатуру песка. При подсчете его потребности для фундаментной подушки обязательно следует учитывать уменьшение объема материала при трамбовке. По этой причине расчет необходимого количества кубометров песка увеличивают в среднем на 10–15%. Данный показатель зависит от применяемого вида песчаного материала.
Высота песчаной подушки под плитный фундамент в среднем составляет 30 см. Однако в данном случае обязательно предусматривается и 20-сантиметровый слой щебенки для компенсации пучинистых почв. Измельченный камень является также эффективным дренажным материалом на глинистых грунтах, которые обычно отличаются высоким уровнем залегания грунтовых вод. Нижний щебеночный слой из средних фракций в совокупности с верхним из крупного песка создают стабильное основание для плитного фундамента, справляясь с серьезными нагрузками.
Нужна ли подушка из песка под свайные конструкции
Песчаную подушку относят к универсальным видам прослойки под любые виды фундаментов. Свайные конструкции не являются исключением, и требуют устройства песчаной подушки. Закладка песчаной опорной площадки под сваи включает следующие последовательные действия:
- в выкопанную яму под сваи насыпается слоями влажный песок и разравнивается;
- каждый слой тщательно трамбуется;
- на верхний хорошо уплотненный слой песка укладывается гидроизоляционный материал, чтобы уберечь фундаментные сваи от влаги.
Минимальная толщина песчаной подушки под свайный фундамент составляет 30 см. Рекомендуемая строительными экспертами ширина должна быть на 15 см больше диаметра опоры.
Несколько слов в заключение
Песчаная подушка, являясь устойчивой опорой для всех видов фундамента, создает ровную и стабильную поверхность для сооружения основания дома. Ее качественное уплотнение исключает возможность просадки строения. Таким образом, фундамент на песчаной подушке – это надежная конструкция для строений, которая гарантирует длительный срок эксплуатации дома.
Подушка под ленточный фундамент
СП 22.13330.2016 «Свод правил основания зданий и сооружений» определяет фундамент как часть сооружения, служащую для передачи нагрузки от сооружения на основание.
Для чего нужен фундамент
Строительные материалы (бетон, кирпич, камень, металл) обычно имеют прочность, превосходящую прочность верхних слоев грунта, которые в большинстве случаев имеют невысокую несущую способность. Из-за этого верхние слои грунта могут испытывать деформации под воздействием таких факторов, как набухание при увлажнении, усадка при высыхании, пучение при промерзании, просадка при оттаивании.
Если игнорировать эти свойства грунтов оснований, прочное здание построить не получится; все нагрузки от деформации грунта будет принимать на себя конструкция здания, что приведет к его выходу из строя. Поэтому здания и сооружения не ставят непосредственно на поверхность грунта, а изготавливают фундамент — подземную часть сооружения, которая опирается на более глубоко залегающие грунты оснований.
Справка!
Плоскость фундамента, опирающаяся на основание, называется его подошвой, а верхняя (противоположная) плоскость, на которую опирается основание самого сооружения — обрезом.
Подошва фундамента опирается на слой грунта, который называется несущим; нижележащие слои называются подстилающими. Нагрузка веса от здания и фундамента влияет на эти слои; их называют рабочей зоной основания, а также сжимаемой толщей.
Надежность грунтов оснований
Любой грунт представляет собой трехфазную систему, состоящую из твердых частиц, воды и газа, поэтому грунты могут иметь разные физико-механические свойства.
Перед тем как приступить к любому строительству, проводят инженерно-геологические изыскания на строительной площадке, целью которых является выяснение особенностей грунта. Эти работы проводят до этапа проектирования здания, поскольку полученные сведения напрямую влияют на выбор решения. Оцениваются такие параметры грунтов оснований, как плотность при ненарушенной структуре, плотность и коэффициент пористости твердых частиц и другие.
ГОСТ 25100–82 подразделяет все грунты на скальные и нескальные.
Скальные грунты
В скальных грунтах оснований частицы связаны с друг с другом очень прочно. Грунты подразделяются на размягчаемые и не размягчаемые. В отдельную группу выделяют растворимые грунты, устанавливается степень растворимости.
Хотя скальные грунты классифицирует на несколько групп (от очень прочных до грунтов оснований весьма низкой прочности), в целом, они считаются надежными основаниями.
Нескальные грунты
В нескальных грунтах связь между частицами менее прочная, чем прочность частиц, поэтому они более рыхлые, чем скальные.
Нескальные грунты подразделяют на крупнообломочные и песчаные.
К крупноблочным грунтам относятся валунные, галечниковые, гравийные. Они считаются надежными основаниями.
К песчаным грунтам относятся гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие, пылеватые. Они также могут рассматриваться, как надежные, за исключением рыхлых песков, илов, пылевато-глинистых, просадочных и набухающих грунтов.
Отдельно рассматривают следующие типы грунтов оснований:
- засоленные, которые могут образовывать агрессивную среду;
- биогенные (торфы, сапропели), для которых характерны высокая сжимаемость и медленно развивающаяся осадка;
- вечномерзлотные, которые могут оттаивать при изменении температурного режима, вызывая осадку;
- насыпные, которые характеризуются высокой степенью неоднородности и неравномерной сжимаемостью, что может привести к их осадке.
Важно!
Надежность грунтов основания оценивается не сама по себе, а в зависимости от того, какое сооружение будет на них опираться. Основания, которые вполне надежны для легких зданий, могут оказаться ненадежными для более тяжелых конструкций.
Помимо физико-механических свойств самого грунта, имеет значение Влажность на участке. Некоторые грунты способны удерживать влагу; из-за этого на участке создается избыточная влажность. К таким грунтам относятся, к примеру, глинистые грунты и суглинки.
При наличии такого грунта на участке большое значение имеет глубина залегания грунтовых вод. Если она менее, чем на 2 м ниже глубины промерзания, капиллярный подсос воды приводит к скоплению влаги в верхних слоях грунта. При замерзании в начале зимы или в конце осени, вода существенно увеличивается в объеме, вызывая пучение грунта. Здание или сооружение, которое расположено на пучинистом грунте, может деформироваться и даже опрокинуться.
Слабыми считаются грунты, которые способны сильно сжиматься, насыщаться водой, а также грунты, которые теряют прочность при обычной скорости приложения внешних нагрузок, характерных для строительных работ. Это заторфованные грунты, илы, рыхлые пески, пылевато-глинистые грунты в текучем состоянии.
Что делать, если грунт на участке ненадежный
Существуют разные решения, которые позволяют возводить фундамент на ненадежных грунтах:
- применение фундаментов глубокого заложения с полной прорезкой слоев слабых грунтов;
- применение свайных фундаментов;
- искусственное улучшение физико-механических свойств грунтов оснований (дренирование участка, устройство грунтовых подушек под фундамент, армирование, закрепление или полная замена грунта на участке и др.).
В частном строительстве обычно применяют дренирование грунта и либо его удаление на глубину промерзания и замену песком.
Типы фундаментов. В каких случаях выбирают ленточный фундамент
Фундаменты зданий и сооружений по своей форме подразделяются на четыре основных типа:
- плитные, представляющие собой сплошную плиту, расположенную под зданием по всей его площади;
- ленточные, которые представляют собой сплошную ленту, проходящую под наружными и внутренними несущими стенами и иногда под перегородками здания на всю их длину;
- столбчатые — набор отдельно стоящих опор, расположенных под стенами зданий и их пересечениями;
- свайные, для которых опоры заглубляются на очень большую глубину.
Тип фундамента выбирается в зависимости от массы сооружения, надежности грунта, а также финансовых и других возможностей застройщика.
Поскольку от 25 до 40 % общих расходов на строительство составляют затраты на обустройство фундамента, необходимо выбрать такое решение, которое, с одной стороны, обеспечит, надежность конструкции, с другой — позволит обойтись без неоправданных расходов.
При ответственном строительстве для выбора оптимального решения используют расчеты по предельным состояниям и другие методики. Цель этих расчетов — выбор конструктивного решения, при котором предельные состояния не возникают.
При проектировании учитываются местные условия строительства, имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений в подобных природных условиях, а также данные об ожидаемых климатических условиях на период строительства. Все эти факторы влияют на выбор типа фундамента.
При проектировании фундаментов для сооружений повышенной ответственности и особо опасных рекомендуется предусматривать научно-техническое сопровождение строительства с привлечением специализированных организаций.
В частном строительстве возводят здания высотой до трех этажей. В этом случае также рекомендуется заказать выполнение работ по исследованию грунта и проектированию здания специализированным организациям. Если же возводится легкий летний деревянный дом или баня, как правило, практически любой грунт будет достаточно надежным. Только в случае влажных грунтов рекомендуется провести дренаж участка либо заменить верхний слой грунта песком.
В частном строительстве, особенно, при возведении легких зданий, как правило, не используют плитные фундаменты, поскольку это в данном случае неоправданно дорогостоящее сооружение. Также недостатком плитных фундаментов считается невозможность устроить в доме подвальные и цокольные помещения, а при ограничении этажности дома цокольный этаж может быть очень полезен, и владельцы домов от него не отказываются.
Столбчатые фундаменты чаще используются на надежных грунтах или при постройке легких деревянных домов.
Ленточные фундаменты в частном строительстве очень популярны. Они достаточно надежны, равномерно распределяют нагрузку от здания и позволяют устроить в доме цокольные или подвальные помещения.
Ленточные фундаменты экономичны, требуют меньше затрат материалов, чем плитные, и их можно построить своими руками.
Монолитный или сборный?
По методу изготовления ленточный фундамент может быть монолитным или сборным. Монолитные железобетонные фундаменты считаются наиболее долговечными; срок их службы составляет около 200 лет.
Плюсы монолитного фундамента:
- может иметь любую форму;
- при изготовлении не требуется привлечение специальной техники для монтажа блоков;
- не имеет швов, в которые может поступать вода, поэтому подходит, если грунты на строительной площадке влажные.
К недостаткам монолитного ленточного фундамента относятся:
- необходимость армирования и выполнения связанных с ним трудоемких работ;
- длительность бетонных работ;
- необходимость монтажа и демонтажа опалубки;
- необходимость ждать, пока бетон наберет прочность, прежде чем можно будет нагружать фундамент.
Сборные фундаменты выполняют из отдельных элементов, например, кирпича или готовых бетонных блоков. К достоинствам сборных фундаментов относятся скорость монтажа и возможность сразу продолжать строительство.
Однако сборный фундамент имеет швы, в которые может поступать грунтовая вода; он менее надежен, служит не так долго, как монолитный. При монтаже ленточного сборного фундамента из готовых бетонных блоков необходима специальная техника.
Выбор того или иного решения зависит как от условий на строительной площадке, так и от наличия специальной техники и материалов. В городских условиях обычно применяют сборные фундаменты, и только если необходим фундамент сложной конфигурации, его выполняют из монолитного железобетона. В частном строительстве чаще предпочитают залить бетонный фундамент.
Что такое подушка под фундамент
Ленточный фундамент представляет собой, по сути, ленту шириной до 60 см, которая проходит под несущими наружными и внутренними стенами зданий на всю их длину, а В некоторых случаях и под перегородками.
На верхнюю плоскость этой ленты опираются стены здания, а нижняя плоскость (подошва) опирается на грунты оснований.
Конструкция заглубляется в грунт на определенную глубину. Глубина заложения фундамента регламентируется СП 22.13330.2016. Поэтому первый этап работ по изготовлению фундамента — изготовление котлована по предварительно сделанный разметке.
Ширина котлована учитывает ширину фундамента и толщину опалубки, а глубина — глубину заложения и толщину подушки.
Подушкой (подготовкой) для фундамента называют слой песка, щебня, песчано-гравийной смеси или бетона низкого класса прочности, которая располагается под его подошвой.
Основные функции подушки:
- равномерное распределение нагрузки на подстилающие слои грунта;
- выравнивание основания под фундамент;
- при возведении монолитного фундамента — предотвращение поглощения влаги из свежезалитого бетона.
От чего зависит выбор материала для подушки под ленточный фундамент
Подушка под фундамент может быть песчаной, песчано-гравийной, щебеночной или бетонной.
Обычно выбор в качестве подготовки слоя песка, щебня или ПГС делается с целью экономии, поскольку песчаная или щебеночная подушка дешевле. Если фундамент состоит из блоков, песчано-гравийная подушка позволяет более тщательно выровнять их, заполняя возможные пустоты под подошвой.
Подготовка из бетона чаще выбирается при изготовлении монолитного фундамента.
Важно!
СП 22.13330.2016 допускает бетонирование фундаментов без подготовки при соответствующем обосновании. Толщина защитного слоя арматуры в этом случае принимается не менее 70 мм.
Как сделать подушку для фундамента из песка, щебня или ПГС
Толщина грунтовой подушки под ленточный фундамент выбирается в диапазоне от 10 до 60 см в зависимости от типа грунта; на песчаных грунтах подсыпку не делают.
Устройство основания способом отсыпки грунтовой подушки под ленточный фундамент производится с соблюдением требований СП 22.13330.2016:
- Слабые грунты предварительно уплотняются методом трамбования.
- На дно котлована расстилают геотекстиль. Если им пренебречь, песок постепенно будет вымываться, и фундамент может проседать.
- На слой геотекстиля насыпают песок, песчано-гравийную смесь либо смесь песка и щебня. Иногда подготовку выполняют из одного щебня, но для увеличения плотности щебеночной подушки рекомендуется смешивать щебень с песком либо чередовать слои песка и щебня.
- Не допускается отсыпка грунта на промороженный слой.
- Грунтовая подушка подсыпается слоями, каждый из которых трамбуется в увлажненном виде.
Для устройства песчаной подушки применяют крупнозернистый песок. Гравийная или щебеночная подушка выполняется из материалов средних и крупных фракций.
Бетонная подготовка
Устройство бетонной подушки предусматривается при возведении монолитных фундаментов в любых подстилающих грунтах, кроме скальных.
Бетонная подготовка предотвращает утечку раствора из бетонируемого фундамента, снижает расход бетонной смеси, которая обеспечивает установку арматуры фундамента.
Допускается как бетонная подушка под фундамент, так и щебеночная либо песчаная подготовка с цементной стяжкой. Толщина бетонной подготовки и выбор класса прочности бетона назначаются в зависимости от монтажных и эксплуатационных нагрузок. Обычно толщина подушки составляет не менее 10 см, а бетон используется класса по прочности на сжатие от В7,5 и выше.
Как залить подушку под фундамент
На дно траншеи расстилают геотекстиль, после чего выполняют бетонную подготовку (подбетонку) либо цементную стяжку на слой песка и щебня.
Чтобы получить бетонную смесь класса по прочности на сжатие В7,5, на одну объемную часть цемента ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2016 (М400) берут 4,6 частей песка средних фракций и 7 частей крупных заполнителей (гравий, щебень), а Воду до получения необходимой консистенции.
После выполнения песчаной или бетонной подушки приступают к изготовлению самого фундамента.
Монолитный ленточные фундамент заливают в опалубку, которая выполняется из досок, щитов либо используется инвентарная металлическая опалубка.
Ленточный фундамент обязательно армируют металлической либо стеклопластиковой арматурой. Разработкой арматурного каркаса обычно занимаются специалисты.
Бетон для фундамента
Бетон для заливки армированного фундамента должен обладать определенными характеристиками:
- высокой подвижностью;
- прочностью;
- водонепроницаемстью.
В некоторых случаях требуется бетоны, которые быстро набирают прочность, чтобы избежать простоев в работе.
Класс бетона по прочности на сжатие выбирают в зависимости от предполагаемых нагрузок на фундамент. Для легких построек (бани и летние деревянные дома) достаточно бетона класса В15; для многоэтажных частных домов — от В22,5. Водостойкость бетона должна быть не менее W6, а морозостойкость — не менее F250.
Для получения такого бетона требуется портландцемент высокой прочности ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2016–ЦЕМ I 42,5Н ГОСТ 31108-2016. Количество крупных и мелких заполнителей, а Воды можно посмотреть в таблице.
Добавки для бетона
В состав бетона для фундамента рекомендуется вводить специальные добавки, которые позволяют повысить его характеристики.
Суперпластификаторы CemBase и CemPlast
Повышают удобоукладываемость бетонной смеси на четыре пункта. Бетонная смесь с CemBase или CemPlast не требует дополнительной виброобработки, плотно заполняет опалубку без пустот. Количество и диаметр пор в бетоне с применением суперпластификаторов значительно уменьшается, что повышает плотность, прочность, водонепроницаемость бетона.
Повышается живучесть раствора, предотвращается его расслаивание, что увеличивает удобство в работе.
Применение суперпластификаторов позволяет снизить водопотребность смеси, а также уменьшить расход цемента на 10–15 % без потери прочности бетона. Учитывая, что фундамент — это достаточно массивное сооружение, которое требует большого количества материалов, в денежном выражении такая экономия довольно ощутима.
Важно!
Добавление суперпластификаторов повышает прочность бетона в ранние сроки, благодаря чему можно увеличить темпы строительства, повысить оборачиваемость опалубки и избежать простоев.
Гидрофобизатор CemAqua
Грунт всегда содержит воду, которая при постоянном воздействии является для бетона агрессивной средой. Поскольку бетон в своей структуре имеет капилляры и поры, он способен впитывать воду. Соли и кислоты, содержащиеся в грунтовой влаге и в воде осадков, вступают в химические реакции с соединениями бетона. Продуктами этих реакций являются водорастворимые соли, которые вымываются из бетона, ослабляют его структуру и вызывают появление высолов на его поверхности.
При отрицательных температурах вода замерзает порах бетона, вызывая появление микротрещин.
В условиях влажности происходит рост и развитие различных микроорганизмов, которые разрушают структуру бетона.
