Зачем укладывать щебень под фундамент: основные преимущества и цели

Сыпка щебня под фундамент выполняет несколько ключевых задач, обеспечивая прочность и долговечность строения. Во-первых, щебень служит подушкой, распределяющей нагрузку от фундамента на более широкую площадь, что способствует уменьшению давления на грунт и предотвращает его осадку.

Во-вторых, щебень улучшает дренажные свойства основания, предотвращая накопление влаги под фундаментом, что особенно важно в регионах с высоким уровнем грунтовых вод. Эффективная отводка воды помогает избежать разрушения фундамента из-за замораживания и размораживания, а также коррозии или гниения материалов.

Нужен ли щебень при устройстве подушки монолитного фундамента

Технологии строительства предусматривают укладку под монолитный фундамент подушки. Состав промежуточного основания может быть разным. С этой целью используется песок, щебень, бетон. Фундамент можно укладывать без подушки только на идеально ровное основание. Например, если дом строится на монолитной скале.

Но такую площадку для строительства можно считать экзотикой. Во всех остальных случаях из-за разницы в коэффициентах расширения бетона и почвы используется подушка. Основание под фундамент позволяет сгладить неровности котлована и обеспечит в дальнейшем равномерную нагрузку и устойчивое положение всей конструкции.

Когда используют щебень при устройстве подушки

Выбор щебеночной подушки является оптимальным. Такая прослойка прочнее, чем выложенная из песка. Щебень используется для усиления фундамента одноэтажных и многоэтажных зданий. Имеет значение и фракция материала.

Предпочтительнее щебень, элементы которого обладают размерами от 5 до 20 мм. В этом случае щебенка не размывается грунтовыми и талыми водами. Монолитный фундамент на щебеночной подушке отличается долговечностью, не подвержен деформациям и разрушению.

Еще один вариант – укладка подушки из песка и щебня двумя слоями. Сначала делают песчаную прослойку. Песок должен иметь крупную фракцию – 0,5-2 мм. Вторым слоем укладывают щебень. Для использования подойдут разные виды материала:

• гранитный;
• гравийный;
• известковый.

Лучшими характеристиками обладает щебень из гравия. Известковый материал используется реже всего в связи с недостаточной влагостойкостью. Песок в щебеночно-песчаной подушке поглощает лишнюю влагу. Щебень повышает устойчивость конструкции. После трамбовки высота песчаного слоя должна составлять 10-15 см, а общая высота всей подушки – 40 см.

Процесс подготовки и укладки

Предварительно строительную площадку подготавливают, снимая верхний слой грунта и выкапывая котлован. Во время укладки подушку выравнивают и уплотняют. Ее ширина должна быть больше размеров монолитной плиты на 20 см с каждой стороны. Высоту подушки рассчитывают, учитывая:

• геологические характеристики местности;
• высоту залегания грунтовых вод;
• глубину промерзания грунта;
• величину нагрузок на фундамент.

После укладки слой щебня уплотняют виброплитой с одновременным проливом водой.

Слой из щебня необходим на слабонесущих грунтах, склонных к размытию. В остальных случаях можно обойтись использованием песка.

Можно ли сделать подушку без щебня

С выбором материала для закладки подушки определяются на стадии разработки проекта. Проектная организация предварительно проводит геодезические исследования с целью определения типа грунта. По результатам изысканий делается вывод о необходимости дополнительного основания.

Например, на скалистых грунтах, отличающихся прочностью, можно обойтись без засыпки под фундамент. Щебневую подушку обычно используют при закладке свайной конструкции. Под ленточные и плитные фундаменты чаще укладывают песок. Песчаная подушка подойдет для строительства фундамента на местности с низким залеганием грунтовых вод.

Укладка основания из песка – процесс длительный и трудоемкий. Необходимо утрамбовывать подушку послойно, делая проходы виброплитой через каждые 5 см. Проверить, достигнута ли необходимая плотность, можно, пройдя по слою уложенного песка. При правильном проведении работ на поверхности не должно оставаться следов. Увлажнение песка должно быть умеренным, иначе подушка начнет разъезжаться.

Зачем нужен щебень под фундамент

В процессе строительства фундамента в его подошве почти всегда устраивается грунтовая подушка. Так называют уплотняемый подстилающий слой, выполняющий сразу несколько функций: выравнивание дна котлована или траншеи, отсечение бетонного монолита от пучинистого грунта, дренаж. Какие требования предъявляются к используемым для этих целей грунтам, и какой щебень использовать для подушки фундамента, вы узнаете из этой статьи.

Для чего нужна подушка под фундамент

Подушка в основании фундамента представляет собой массив уплотнённого грунта, уложенного во внутреннем контуре деформируемого нагрузками естественного основания. Его получают путём послойной укладки непучинистых видов грунта местного происхождения, уплотняемых трамбованием виброплитой или укаткой.

Утрамбованное виброплитой песчано-гравийное основание

• Если фундамент поверхностный (плавающий), глубина вырытого котлована соответствует проектной толщине подушки. На сильно увлажнённых почвах она может устраиваться и поверхностно, но заглубление лучше сохраняет форму насыпи, не позволяя ей расползаться в разные стороны.

Мнение эксперта Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

Если строительство ведётся на ровном участке, дно котлована имеет единый уровень. На склоне фундаменты формируют в ступенчатом варианте, поэтому и основание принимает форму отдельных террас с разными отметками.

В таком случае, толщина слоя может варьироваться в пределах 0,6-1,5 м. Возможно, в таких условиях выгоднее было бы ставить дом на сваи. Выяснить технико-экономическую целесообразность принимаемого решения поможет только расчёт, осуществляемый в процессе проектирования на основе анализа грунта.

Самые популярные проекты серии FH:

Общая площадь:

Общая площадь:
114м²

Общая площадь:
115м²

Разновидности подушек по материалу

Согласно СП 45.133330, для устройства насыпных слоёв могут использоваться такие природные грунты: крупнообломочные (к ним относится щебень, галька и гравий); песок 1 класса (фракция не менее 2 мм), содержащий не более 3% глинистых частиц; связные глины с нулевым пределом текучести. Каждый из них обладает индивидуальными свойствами и имеет разную степень осадки, и это нужно учитывать при определении объёма отсыпки.

Наиболее осторожно следует применять глинистые грунты, нужно точно знать их состав и свойства. Их используют редко, в основном для нивелирования просадочности материкового грунта и создания водонепроницаемого экрана при высоком УГВ. Очень важно, чтобы такой грунт был однородным и при утрамбовке имел оптимальную влажность.

На просадочных грунтах устраивать подушки из дренирующих материалов нельзя. В остальных случаях применяются именно эти материалы – песок и щебень. Их чередуют, когда материковый грунт имеет недостаточно высокие несущие способности и при этом переувлажнён. Тогда нижним слоем укладывают щебень, а верхним – песок.

Но чаще всего щебень под фундамент используется как средство для достижения наиболее высокой степени уплотнения. В таком случае его укладывают на уже уплотнённый слой песка и просто втрамбовывают. Как вариант, строители используют песчано-гравийные смеси, либо смешивают песок со щебнем в пропорции 60:40 прямо на объекте, перед укладкой.

Мнение эксперта Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

Часто пользователи спрашивают: нужен ли щебень под фундаментную плиту? Ответ неоднозначен, так как тут всё зависит от глубины заложения фундамента и гидрогеологической обстановки на участке. Для лент и плит, закладываемых ниже границ промерзания, щебень обычно используют всегда. Для плавающих плит, располагающихся практически на поверхности, достаточно бывает и одного песка.

Если грунт на участке достаточно плотный и сухой, подушку делают из одного песка

Как выбрать щебень для создания подушки

Щебнем называют сыпучий, неорганический материл с зёрнами более 5 мм, который образуется в результате дробления валунов и добываемых горных пород. Существуют ещё и отходы металлургической промышленности, но такой щебень и песок в жилищном строительстве не применяют. Существует более 20 видов щебня – а вернее, пород камня, подвергаемого дроблению. Для формирования подушки под фундамент может использоваться любой – главное, чтобы он соответствовал требованиям ГОСТ 8267*93.

Какие фракции применяются

В зависимости от размеров зёрен, щебень делится на несколько фракций фракции, у каждой из которых своя область применения. Какой щебень нужен для подушки под фундамент, видно из таблицы:

Фракции щебня

По морозостойкости

Как и в случае с бетоном, морозостойкость щебня характеризуется количеством циклов замерзания и оттаивания, при котором он не теряет свою массу более определённого стандартом процента. Минимальная марка щебня по морозостойкости F15, максимальная – F400. Для устройства подфундаментных подушек обычно используется щебень марок F100-F200, с потерей массы после соответствующего числа циклов заморозки-оттайки не более 5%.

Подвергается щебень и испытанию путём замачивания в растворе сернокислого натрия. По этому показателю, при марке по морозостойкости F100, он должен выдерживать 10 циклов такого замачивания. Допустимый процент потери массы такой же – 5%.

По прочности

Прочностные характеристики щебня определяются маркой дробимости в результате раздавливания в цилиндре. Тут многое зависит от вида пород, из которых изготавливается щебень:

1. У осадочных и метаморфических диапазон марок по дробимости 1200-200.
2. У изверженных пород 1400-600.
3. У гравия 1000-400.
4. У щебня из валунов 1200-300.

По лещадности

Более высокие группы лещадности (3 и 4) отлично подходят для замешивания бетонов. А вот для отсыпок строители обычно выбирают щебень с наименьшим количеством игольчатых и пластинчатых фрагментов 2 или 1 группы, потому что он лучше трамбуется.

Расчет количества

После того, как вы определились, какая фракция щебня нужна для подушки фундамента, можно простчитать количество, которое следует закупить. Для начала простыми математическими действиями следует вычислить объём щебневой подушки, для чего перемножаются её длина, ширина и высота. Например, размер подушки из щебня марки 800 должен быть 9,25х7,5х0,15 м. Следовательно, её объём составит V=10,4 м³.

Далее этот объём необходимо умножить на удельный вес щебня и коэффициент его уплотнения. Удельный вес – это насыпная плотность, она всегда указывается в паспорте. Обычно для фракции 20-40 мм этот показатель составляет 1,38 г/см³. Нормативный коэффициент уплотнения щебня для фракций 20-40 мм составляет 1,3.

Используем формулу: М=V*D*k, где: М — объём щебня, который требуется купить; V – объём подушки, который нужно получить в утрамбованном виде; D – насыпная плотность щебня г/см³; K – коэффициент уплотнения.

Подставляем цифры: М=10,4*1,38*1,3 = 18,66 тн – такое количество щебня нужно купить, чтобы получить подушку объёмом 10,4 м³ с коэффициентом уплотнения 1,3.

Переводим тонны в кубометры путём умножения на насыпную плотность: 18,66*1,38 = 25,75 м³.

Этапы выполнения работ

В каких случаях и зачем нужен щебень под фундамент, выяснили. Так как его основная функция сводится к тому, чтобы лучше утрамбовать песок, рассмотрим вариант устройства подушки из готовой песчано-гравийной смеси.

Как подготовить пятно застройки к установке фундамента

Главная цель подготовительных работ заключается в том, чтобы обеспечить максимально плотное примыкание подошвы фундамента к естественному основанию. Для этого грунт при необходимости осушается или увлажняется, удаляется плодородный слой, подготавливается котлован. В него и закладывается подушка из насыпного грунта, которая заменяет собой наиболее слабый и неоднородный по прочностным характеристикам верхний пласт почвы.

Подготовка к устройству подушки

В рамках подготовки к формированию грунтовой подушки производятся такие работы:

• организация доставки материалов;
• разработка временного подъездного пути для машин и бульдозера;
• доставка и подготовка инструментов и инвентаря;
• геодезическая разбивка с вынесением осей подготовки на местности;
• разработка грунта для устройства котлована.

Устройство основания

Разбивка места положения подготовительного слоя осуществляется методом створных засечек от осей фундамента. Разметка осуществляется в двух плоскостях, относительно нулевой отметки, коей является уровень поверхности грунта. Все вынесенные точки закрепляются на П-образной или сплошной обноске, установленной с небольшим отступом от зоны выполнения работ.

Между противоположными обносками на саморезах фиксируют проволоку – это и будет ось (граница) насыпной подушки. Путём подвешивания к этой проволоке отвеса, ость переносится непосредственно на дно котлована, после чего контуры подушки визуализируются забивкой колышков.

Перед устройством подушки естественное основание зачищается вручную до проектной отметки: излишние выборки подсыпают с уплотнением или, если перебор получился глубокий, даже бетонируют, бугры срезают. Если грунт суглинистый или глинистый, в глубине он почти всегда находится в увлажнённом состоянии. Поэтому на дне котлована верхний, разжиженный слой предварительно укрепляется песчаной подсыпкой с трамбованием на глубину 20 см. Только после этого можно укладывать геотекстиль и приступать к формированию грунтовой подушки.

Устройство подушки поверх геотекстиля

Геотекстилем называют тканое или нетканое полотно, изготавливаемое из стеклянных, полимерных или смесовых нитей, выдерживающее нагрузки на разрыв до 1000 кН/м². Лучший для строительства вариант – это ткань из полипропиленовых нитей, произведённая иглопробивным способом. Её роль в подфундаментном пироге заключается в том, чтобы не дать подушке заиливаться глинистыми частицами, что увеличивает её пучинистость, а так же сохранять геометрию формы, изначально заданную насыпному слою.

Формирование подушки из щебня и песка

После того, как акт о приёмке котлована подписан, строители приступают непосредственно к устройству песчано-гравийной подготовки. Под фундаменты частных домов она в подавляющем большинстве имеет толщину 30 см. Когда песок смешивается со щебнем, или используется готовая ПГС, коэффициент уплотнения принимается 1,25. Соответственно, чтобы получить плотную 30-сантиметровую подушку, толщина отсыпаемого слоя должна составить 38 см.

Грунт подвозят с приобъектного склада и начинают выгружать с дальнего конца. Кучу разравнивают ориентирующимся на вертикальные отметки бульдозером, за два прохода, с перекрытием полос на 50-60 см. Затем насыпается ещё одна порция грунта, ровняется с контролем толщины по шаблону. Заниженные или завышенные отметки исправляются вручную, путём переброса грунта лопатами.