Подушка под фундамент на пучинистых грунтах должна быть выполнена из материалов, обладающих высокой несущей способностью и способностью минимизировать воздействие пучения. Чаще всего используют песок, щебень или специальный смесь, состоящую из гравия и песка, которые обеспечивают хорошую дренажность и равномерное распределение нагрузки.
Кроме того, для повышения стабильности фундамента можно использовать геосетки или геотекстиль, которые предотвращают смешивание подушки с пучинистыми слоями грунта и способствуют долговечности конструкции. Правильный выбор материала и его укладка являются ключевыми факторами для предотвращения деформаций фундамента в будущем.
Песчаная подушка под ленточный фундамент – нужна ли она?
Одной из самых популярных разделов статей является раздел о фундаментах , ведь наши эксперты всегда готовы ответить на любой вопрос. Многие начинающие застройщики интересуются: «Нужно ли делать песчаную подушку под ленточный фундамент?».
На первый взгляд, песчаная подсыпка нужна, т.к. она делается сплошь и рядом при большинстве фундаментных работ . Но вот правильно ли это? Одни строители полагают, что она необходима во всех случаях, другие – что только при определённых условиях, а в некоторых случаях песчаная подушка просто вредна. Так как поступить – сыпать песок или нет? Обратимся к практическому опыту экспертов нашего сайта.
Основное назначение фундамента – это перераспределение нагрузки от веса дома на нижележащие слои грунта. Любая небрежность, допущенная при подготовке основания под домом, может привести к неприятным последствиям – появлению трещин в стенах из-за просадки основания.
Считается, что песчаная подушка под основанием ленточного фундамента – это гарантия его прочности и долговечности. Однако зачастую песок в вырытую траншею засыпают, руководствуясь принципом: «чем больше, тем лучше, ведь так делают все». При этом не учитывается ни геология участка, ни особенности грунта и его несущая способность, ни уровень грунтовых вод.
Многие мои знакомые перед заливкой ленточного фундамента делали песчаную подушку. На вопрос «зачем?» отвечают – «видели у соседей». Я читал, что ленточный фундамент должен опираться на неразрушенный (нетронутый) слой грунта. Так ли это на самом деле?
- малозаглублённом ленточном фундаменте – МЗФЛ;
- ленточном фундаменте, заложенном ниже глубины промерзания;
- монолитном ленточном фундаменте;
- сборном ленточном фундаменте из блоков ФБС.
Каждый из этих четырёх видов фундамента требует индивидуального подхода при подготовке основания.
Если речь идёт о монолитном ленточном фундаменте, то песчаную подушку под него можно не делать. Но при соблюдении следующих условий:
- Грунт непучинистый.
- Грунт под основанием фундамента песчаный.
- Фундамент заливается ниже глубины промерзания, с бетонной подготовкой под подошвой фундамента.
Что касается сборного фундамента, из блоков ФБС , то здесь песчаная подушка просто необходима, т.к. только песком можно выровнять все неровности, которые остались после выборки (т.е. снятия разрыхлённого слоя) грунта. Т.к. только песок можно уплотнить практически до природной плотности.
Если этого не сделать, то фундаментный блок ляжет на грунт неровно (не всей поверхностью подошвы), и под ним могут оказаться пустоты. Это приведёт к неравномерному давлению фундамента на грунт. Соответственно, увеличивается вероятность неравномерной просадки основания.
При устройстве сборного фундамента выполняется песчаная подготовка толщиной в 10-15 см.
Я как-то задал вопрос главному инженеру строительной фирмы: для чего выполняется подсыпка песком? Он сказал, что песок засыпают, чтобы выровнять основание под «0» и для экономии бетона.
Если устраивается монолитный ленточный фундамент, то добиваться «зеркального» основания уже не нужно, т.к. в силу пластичности заливаемый бетон заполняет все неровности. Соответственно, подошва фундамента будет опираться на почву всей своей поверхностью и перераспределит нагрузку на грунт.
Когда речь заходит о малозаглублённом ленточном фундаменте , то песчаная подушка необходима, т.к. с её помощью пучинистый грунт заменяется на непучинистый. Причём, малозаглублённый ленточный фундамент требует устройства дренажной системы, утеплённой отмостки и утепления самого фундамента. Эти меры минимизируют силы морозного пучения, действующие на фундамент неглубокого заложения.
При устройстве песчаной подушки важно понять, какой грунт находится под будущим основанием. Если песок засыпается в грунт с невысокой водопроницаемостью (это в первую очередь касается суглинков и глинистых грунтов), то песок, являясь менее плотным грунтом, станет местом, где постоянно будет скапливаться вода. Результат – со временем несущая способность постоянно переувлажнённого грунта уменьшится, что может привести к просадке фундамента.
Вывод – необходимо устройство дренажа и ливнёвки для отвода от фундамента поверхностных и грунтовых вод.
Вопрос применения песчаной подушки надо рассматривать, исходя из конкретных характеристик грунта, уровня УГВ, веса здания, глубины промерзания. Нельзя считать песчаную подушку универсальным средством, подходящим для подготовки любого основания, без её привязки к конкретным условиям эксплуатации здания.
Практические рекомендации по устройству песчаной подушки
- 20-30 см – это минимальная толщина песчаной подушки под фундамент.
- Для выравнивания основания достаточно толщины песка в 5-10 см.
- Для засыпки лучше всего подходит крупнозернистый песок.
- Песок нужно трамбовать послойно, за 1 раз насыпая не больше 15-20 см – в случае использования механической трамбовки, и 10-15 см, если используется ручная трамбовка.
- Перед трамбовкой песок необходимо увлажнить. Т.к. вода, благодаря поверхностному натяжению, «склеивает» частицы песка и не даёт им «разбежаться» при трамбовании.
- Увлажнять песок лучше всего до его укладки в траншею, а не в ней. Это позволит избежать переувлажнения и «раскисания» грунта под основанием.
- Для доуплотнения песка и получения более качественного основания можно использовать щебень крупной фракции (40-60). В этом случае, после трамбования песка, на него высыпается щебень слоем в 5-10 см, и уже по нему ещё раз проходятся трамбовкой. Благодаря точечной нагрузке (удару) щебень вбивается в песок и, из-за расклинивающего эффекта, глубина уплотнения увеличивается с 15-20 до 30-40 см.
- Чтобы избежать заиливания песчаной подушки и смешивания песка с окружающим его грунтом, в вырытую траншею можно предварительно уложить геотекстиль.
Устройство опалубки и заливка фундамента на пучинистых грунтах
Фундамент является важным этапом строительства дома или другого здания. Его устройство должно быть выполнено качественно и в соответствии с технологией, особенно в случае заливки фундамента на пучинистых грунтах. Правильно следует также соорудить опалубку для фундамента, определить, фундамента какого типа необходимо строить в конкретных условиях и учитывать рекомендации специалистов.
Опалубка для фундамента
Опалубка представляет собой конструкцию, необходимую для возведения наземной части из застывающих строительных смесей. Опалубка для строительства фундамента может использоваться двух видов — несъемная и, соответственно, съемная. Съемная опалубка считается более удобной, поэтому используется в большинстве случаев.
Так как при возведении фундамента необходима чистовая отделка его фасадной части, то съемная опалубка является более подходящим вариантом: после ее снятия поверхность фундамента получается более ровной и требует меньше работ по дальнейшей отделке. Опалубку можно делать деревянной или металлической. Также применяется пенополистирольная несъемная опалубка.
Для строительства опалубки необходимо иметь самые простые инструменты, материалы для сооружения опалубки. Также можно приобрести в строительном магазине готовые металлические конструкции для опалубки и просто собрать их на строительной площадке. Они представляют собой ровные пластины из металла, легко соединяющиеся меду собой. С помощью таких конструкций можно соорудить ровную и красивую опалубку и уменьшить затраты на отделку.
Можно сделать опалубку и самостоятельно. Для этого потребуются фанерные щиты, бруски или доски, а также гвозди. Сначала в землю вбивают опорные бруски, на которые портом с помощью гвоздей крепят фанерные щиты или доски. Гвозди необходимо вбивать с внутренней стороны конструкции. Рекомендуется также дополнительно укрепить всю конструкцию.
Для этого с внешних сторон опалубки устанавливают распорки примерно через каждый метр. И теперь можно начинать заливку бетона.
Важным условием создания качественной опалубки является соблюдение горизонтальности и вертикальности ее сторон. Для контроля этих параметров можно воспользоваться уровнем, и в процессе работы просто проверять ровность установки досок, опор и т. д.
Виды фундамента
Существует несколько видов фундамента. Выбирать тип фундамента следует с учетом типа грунта, на котором ведется строительство, а также особенностей проекта строения. Внешний вид фундамента должен соответствовать ландшафту местности, архитектуре строения и т. д.
Фундамент может быть ленточным, столбчатым, монолитным, свайным, плитным, плавающим, винтовым. Наиболее распространенным в практике частного строительства считается ленточный фундамент. Он представляет собой полосу строго установленной высоты и ширины, изготовленную из железобетона и расположенную по периметру будущего строения.
Этот тип отлично подходит для домов с тяжелыми стенами, например, кирпичными или бетонными. Также ленточный фундамент применяют для строительства домов, в которых имеется или подвал, или гараж. Ленточный фундамент может быть устроен мелкозаглубленным или углубленным до отметки промерзания грунта. Мелкозаглубленный тип используется для сооружения небольших строений, особенно деревянных.
Для устройства столбчатого фундамента в углах и в тех местах, где будут пересекаться стены здания, устанавливают столбы. Между столбами выполняют забирку из бетона, кирпича или бутовой кладки. Такой тип фундамента считается экономичнее предыдущего типа, и используется при строительстве легких домов, расположенных на устойчивых грунтах. Также при его устройстве в доме нельзя будет организовать подвальные помещения любого назначения.
Для легких конструкций, домов из доски или других деревянных материалов часто используют монолитный фундамент. Также этот тип фундамента применяют при строительстве на грунтах, которые сильно сжимаются. Для его устройства не требуется специальная техника, плита фундамента всегда имеет постоянное положение, даже если грунт перемещается.
Разновидностью монолитного фундамента является плитный. В нем монолитное основание может быть полом. Считается, что этот тип конструкции требует достаточно больших расходов, поэтому он применяется для сооружения небольших строений.
На неустойчивых грунтах также можно делать свайный фундамент. Он также подходит для сооружения крупногабаритных объектов.
Конструкция сооружается с использованием свай, т. е. деревянных или железобетонных столбов с заостренным концом. Одна свая выдерживает от двух до пяти тонн. В верхней части все сваи соединяются с помощью балок. В результате образуется прочное опорное основание здания. Недостатком этого типа является его высокая стоимость, поэтому в частном строительстве, как правило, этот тип фундамента не используется.
Если необходимо построить дом на местности, для которой характерен невысокий уровень грунтовых вод, а также на пучинистых, насыпных или тяжелых слабонесущих грунтах. Плавающая конструкция защищает все строение от деформаций или разрушений в случае перемещения грунта. Также для таких грунтов можно построить винтовой фундамент, который является разновидностью свайного, только делается из винтовых свай — стальных труб с наваренной лопастью.
Заливка ленточного фундамента своими руками
Заливка ленточного фундамента выполняется после того, как сделана опалубка для фундамента. Для заливки также необходимо приготовить бетонный раствор. Для его приготовления рекомендуется использовать бетон марки не ниже М200, а лучше — М400. Кроме этого, необходимо подготовить пресную воду и мелкий песок.
Смешивать все компоненты следует в рекомендуемых пропорциях, используя для этого бетономешалку. Качество раствора должно быть высоким, в нем не должно быть комков и обязательно должны быть соблюдены пропорции.
Предварительно также следует рассчитать количество раствора, необходимого для заливки. Для этого можно общую длину траншеи, приготовленной для устройства фундамента, умножить на глубину этой траншеи и на ее ширину. Также может понадобиться дополнительная площадка для размещения бетономешалки, подъезда транспорта с раствором.
Также рекомендуется использовать глубинный вибратор для утрамбовки бетонного раствора, чтобы повысить его качество. С помощью этого инструмента можно удалить небольшие полости воздуха внутри раствора. Если таких незаполненных бетоном полостей в растворе будет много, то в процессе эксплуатации фундамента под воздействием изменяющихся температур возможно разрушение конструкции. Если глубинного вибратора нет, можно для этой цели использовать и другие инструменты. Например, это могут быть садовые грабли.
После того, как требуемое количество раствора залито, его поверхность следует хорошо разровнять. Для этого можно использовать обычный мастерок. В течение трех недель происходит полное затвердение бетонного раствора.
Если работа ведется в сухую и жаркую погоду, то рекомендуется дополнительно увлажнять фундамент в процессе застывания раствора, чтобы исключить образование трещин и пересыхание поверхности. Если погода дождливая, то фундамент следует защитить от влаги, например, покрыв его строительной пленкой. Если этого не сделать, то время затвердевания состава может увеличиться.
Также специалисты рекомендуют выполнить следующие действия для дополнительного увеличения плотности фундамента. Через две недели после затвердевания раствора на его поверхность можно уложить несколько рядов кирпичей. Так фундамент достигнет максимальной усадки и плотности, воздушные пустоты вытесняются.
Пучинистые грунты
Сложнее делать фундамент под дом, если строительство ведется на пучинистых грунтах. В этом случае. Помимо выполнения обычных расчетов, следует также учитывать силы воздействия и точно рассчитать массу и нагрузки. Также существуют некоторые способы противодействия пучинистым грунтам, которые также придется использовать для того, чтобы сооружение имело прочный и надежный фундамент.
Пучинистый грунт — это грунт, который подвергается морозному пучению. Степень пучения грунта рассчитывается по специальной формуле: разность между значениями высоты замерзшего, вспучившегося грунта и высотой этого грунта до замерзания делится на значение высоты грунта до замерзания. Так определяется, на какую величину увеличивается объем грунта после замерзания. Если степень пучинистости, рассчитанная по указанной формуле, имеет значение больше 0,01 (т. е., если грунт увеличивается в объеме на один сантиметр при его промерзании на один метр), то такой грунт считается пучинистым.
Пучение грунта происходит вследствие замерзания влаги, содержащейся в нем. Превращаясь в лед, вода расширяется и, соответственно, расширяется грунт. Получается, что от количества воды в грунте зависит и степень его вспучивания. Поэтому суглинки, супеси и глинистые грунты всегда будут пучинистыми. В них содержится большое количество пор, удерживающих воду.
Чем больше содержится в грунте глины, тем выше степень его пучинистости.
Как противодействовать пучинистым грунтам?
Чтобы построить здание на пучинистом грунте, возвести надежный и безопасный фундамент, необходимо перед его устройством принять некоторые меры противодействия пучинистым грунтам. Для этого можно воспользоваться четырьмя способами.
Первый способ считается наиболее радикальным, так как предполагает полную замену пучинистого грунта. Для этого следует вырыть достаточно глубокую и широкую яму (глубина ее должна быть больше глубины промерзания грунта) и убрать весь пучинистый грунт. Вместо него яму засыпают хорошо утрамбованным песком.
Песок отличается высокой несущей способностью и не задерживает в своем объеме влагу. Поэтому такое основание считается хорошим для устройства фундамента. Этот способ надежен, но требует немалых затрат, вследствие выполнения большого объема земельных работ.
Второй вариант предполагает устройство фундамента на глубине ниже уровня промерзания грунта. Так исключается пучение грунта на основании фундамента. Однако в этом случае силы пучинистости будут воздействовать на стены строения, но в значительно меньшей степени. Воздействие будет составлять примерно пять тонн на метр квадратный.
Это означает, что на стены дома, площадь боковой поверхности которого составляет 36 метров квадратных, будет оказываться воздействие пучинистого грунта порядка 180 тонн. Если дом будет легким, например, деревянным, то такого воздействия будет достаточно для его поднятия. Соответственно, этот способ устранения пучинистости грунта можно использовать только при строительстве крупногабаритных и тяжелых строений, например, железобетонных или кирпичных домов.
Другой вариант борьбы с пучением грунта заключается в утепление и подходит для возведения легких домов. На грунт около дома укладывают утеплитель, в результате чего грунт не промерзает никогда. Ширина утеплителя выбирается в соответствии с глубиной промерзания грунта. Например, если глубина промерзания грунта составляет полтора метра, то следует уложить утеплитель шириной в полтора метра по периметру сооружения.
Четвертый способ устройства фундамента на пучинистых грунтах подразумевает отвод воды из грунта. Для этого на участке, где планируется строительство дома, делают дренажную систему — в полуметре от фундамента вырывают канаву, глубина которой равна уровню закладки фундамента строения. Далее в канаву под углом в несколько градусов укладывают перфорированную трубу, предварительно обернутую фильтрующей тканью. Сверху труба и яма засыпаются крупным песком или гравием. Принцип действия такой системы заключается в том, что вода из грунта будет просачиваться сквозь перфорации трубы и потом по трубе отводиться в колодец или просто в более низкое место за пределами участка.
Используя один из этих способов можно построить надежный фундамент даже на пучинистых грунтах и соорудить прочный и крепкий дом.
Технология возведения фундамента на пучинистой почве
Первым делом нужно определить тип грунта, на котором будет возводиться дом. На некоторых поверхностях строить очень сложно, к таким относятся пучинистые.
- Что такое пучение?
- Как обезопасить фундамент?
- Разновидности оснований
- Советы и рекомендации
Пучение как процесс
Подобные почвы склонны к поглощению влаги. Зимой, когда температура опускается ниже нуля, жидкость замерзает и увеличивается в объеме. Весной процесс происходит в обратную сторону. Если фундамент возведен без учета данных нюансов, он будет деформироваться. Это может привести к разрушению здания.
Виды пучинистых грунтов
К данным почвам относятся:
- глины;
- суглинки и супеси;
- песчано-пылеватые.
Выделяют такие типы:
- слабопучинистые (увеличиваются в объеме до 4 %);
- среднепучинистые (от 4 до 8 %);
- сильнопучинистые (от 8 и до 12 %).
Почему земля вспучивается?
На пучинистость влияет ряд факторов, таких как:
- дисперсионные свойства;
- глубина промерзания;
- уровень подземных вод;
- высота капиллярного смачивания.
Почвы с высоким уровнем грунтовых вод (2 метра и менее) больше всего меняются в объеме. Глубина промерзания зависит от температуры воздуха, толщины выпавшего снега (снежного покрова), тепловой защиты основания.
Высота капиллярного смачивания является разной у каждого вида. Толщина слоя называется морозоопасной каймой. У пылеватых грунтов она составляет 30-50 см, у супесей – от 50 см до метра, у суглинков – до полутора метров, а у глинистых – до трех.
Чем ближе находятся воды, чем больше кайма, чем ниже опускается температура, тем больше будет пучинистость. Поэтому нужен более крепкий фундамент.
Как противодействовать пучинистым почвам?
Самый надежный метод – это вывоз с последующей его заменой. В этом случае глубина у котлована должна быть больше, чем у промерзания. На это место засыпается, например, песок крупной фракции. Такой способ является самым дорогим, но обладает наибольшей надежностью.
Более дешевый вариант – строительство ниже уровня промерзания. На стены все равно будет воздействовать сила пучинистого грунта, хоть и в меньшей степени. Подходит только для тяжелых построек (из железобетона).
Еще один способ – теплоизоляция. Для этого утеплитель укладывается вокруг основы и под ней. Ширина материала должна быть не меньше глубины промерзания, а толщина подбирается индивидуально. Сам метод подходит только для легких строений с мелкозаглубленным фундаментом; дом должен иметь систему обогрева, а цокольный этаж следует утеплить, иначе достигнуть высокой эффективности не получится.
Также можно избавить грунт от воды: нет влаги – нет пучения. Для этого на расстоянии от основания (где-то на полметра) роется канава, в которую под углом ложится перфорированная труба (ее необходимо завернуть в фильтрующую ткань). Нижний конец выводится подальше от постройки, например, в вырытый для этого колодец, канава же засыпается крупным песком.
Ещё один способ – выполнение дренажных скважин с шагом 2-3 метра. Здесь требуются точные расчеты, которые рядовой строитель не проведет.
Какой фундамент лучше выбрать для такой почвы?
Это зависит от многих факторов, таких как:
- тип сооружения (частный домик или многоэтажка);
- материал (деревянный или бетонный);
- место, где возводится дом (на ровной поверхности или на склоне);
- финансовые возможности.
Если уровень промерзания – глубокий, то строительство выполняется водо- и морозостойкими материалами. Часто это соответствующие марки бетонов. Из общего перечня можно выделить несколько вариантов, которые подходят для подобных почв.
1. Монолит. Практически лучший вариант, представляет собой цельную бетонную плиту, на которой и размещается здание. Фундамент просто «плавает» вместе со строением. Для надежности плиту следует укрепить сеткой из металлических прутьев.
Монолит можно заливать не только на поверхности, но и глубоко – для последующего возведения таких же стен. Если уровень воды находится высоко, или грунт промерзает на большую глубину, выбирается только мелкозаглубленный фундамент (то есть без подвала). Для масштабных домов это основание не подбирают из-за дороговизны, на склоне его не сделаешь.
2. Сваи. Здесь есть несколько видов для разных случаев. Большой популярностью пользуются винтовые, которые вкручиваются в грунт. Высоту следует подбирать, исходя из глубины промерзания (винт должен находиться ниже). Монтаж проводится в среднем за день, срок службы составляет не один десяток лет.
После демонтажа здания их можно вытащить и использовать заново.
3. Буронабивные сваи. Их устройство выглядит примерно так:
- бурение скважины с погружением обсадной трубы;
- извлечение бура;
- создание армокаркаса;
- заливка бетона;
- извлечение обсадной трубы.
Технология сложнее, но при строительстве различных заводов и фабрик на проблемных участках они незаменимы.
Отдельно стоит сказать про основание для деревянного дома. Проблемы дают знать о себе не сразу (поскольку деревянные брусья не трескаются). Для суглинков хорошо подойдет столбчатый тип, на неровном ландшафте лучше использовать сваи.
4. Столбчатые и ленточные фундаменты.
Они не особо подходят для строительства на пучинистых грунтах, но в некоторых случаях применяются.
Столбчатая конструкция хороша своей надежностью и относительной дешевизной. Для возведения нужно:
- присыпать почву подушкой из песка;
- использовать крепкие столбы (например, железобетонные);
- хорошо утеплить пол первого этажа.
Мелкозаглубленные ленты также требуют наличия песчаной подушки, необходимо позаботиться и об армировании (стальной проволокой или арматурой). Подвал не предусматривается, зато вес здания распределяется равномерно по фундаменту, из-за чего процессы вспучивания переносятся проще.
Несколько дополнительных советов
1. ни в каких случаях не стоит пренебрегать дренажной системой;
2. насосами при их дороговизне иногда можно отвести меньше воды, чем самотеком;
3. осушающие каналы могут привести в негодность слишком много плодородной земли;
4. не нужно экономить: стоит выбирать бетон от марки 200 и выше;
5. битумные материалы и отработанные масла могут снизить пучение в разы. Но чрезмерное увлечение может погубить грунт, пригодный для огородов;
6. используя против пучения соль, помните о том, что она повреждает металлы; позаботьтесь об изоляции трубопроводов;
7. весной фундамент с солнечной стороны оттаивает скорее. Во избежание неприятностей можно, например, теплоизолировать этот участок или прогревать грунт изнутри дома;
8. защищают от пучения не только основание, но и трубы водопровода и канализации;
9. применяя керамзит для утепления, не стоит его заглублять, иначе он насытится водой;
10. не нужно срезать дерн: растительность на нем испаряет лишнюю влагу;
11. водостоки и лотки ливневой канализации важно чистить вовремя, а именно до начала осени.
Говоря о фундаментах на пучинистых грунтах, важно:
- обязательно определить тип почвы;
- знать глубину промерзания, нахождения подземных вод, степень пучинистости;
- можно бороться разными способами: например, заменить суглинок на песок или отвести воды в специально вырытый колодец;
- основание подвергается сильным воздействиям, поэтому важно правильно выбрать тип;
- мелкозаглубленные ленточный и столбчатый виды (которые тоже имеют плюсы) возводятся только специалистами с учетом расчетов и правильной технологии.
