Для чего нужна щебеночная подушка под фундамент

Подушка под фундамент: песчаная, щебеночная, бетонная – зачем нужна и как делать

Всем известно, что опорой дома является фундамент. Если подземная часть будет выполнена правильно, то строение простоит долго. В период эксплуатации на его фасаде не появятся трещины, окна не перекосятся, а цоколь не разрушится. Подушка под фундамент является первым слоем основания почти каждого строения. Она считается важной функциональной составляющей, а ее устройство подчиняется определенным правилам.

Зачем нужна подушка

Казалось бы, для чего нужны подушки для фундамента, если под ним в качестве основания будет находиться плотный слой грунта? Но оказывается, что именно благодаря им:

• соблюдается равномерность перераспределения поступающих нагрузок на грунт;
• происходит снижение точечного давления;
• сводится к минимуму воздействие на подземные конструкции сил морозного пучения;
• выравнивается дно выемки, причем сделать это можно своими руками;
• гарантируется горизонтальность расположения фундаментной подошвы;
• снижается УГВ, а от фундамента отводится дождевая и талая вода;
• обеспечивается стабильность положения всего строения;
• минимизируются усадки различного происхождения.

Для устойчивого основания требуется, чтобы подушка под фундамент имела правильные размеры, достаточное уплотнение и выравнивание. Ее ширина должна быть больше ширины фундаментной подошвы, а высота – выбираться с учетом:

• глубины промерзания грунта;
• уровня подземных вод;
• примерной величины постоянных и временных нагрузок;
• геологических условий.

Подсыпка под фундамент является своеобразным балластом, ограждающим строение от контакта с почвой и от сезонных подвижек грунта.

Нередко подушка под фундамент заменяет неподходящий или слабый почвенный слой. В этом случае он удаляется, а на его место подсыпается крупный песок. Для предотвращения его вымывания или заиливания, при высоком уровне грунтовых вод в выемку укладывают геотекстиль.

Материалы

При устройстве фундаментных подушек можно использовать:

• речной и карьерный песок;
• щебень и гравий;
• бетонный раствор.

Уточнения по составу и размерам подстилающего слоя даются в проектной документации. Как правило, в ней учитывается доступность материалов по регионам и их приемлемая стоимость. Но основным аргументом, все же, остаются геологические условия. К примеру, для слабых грунтов гравийно -песчаная подушка под фундамент закладывается в пропорции:

Некоторые мастера предлагают устройство фундаментной подушки из глины. Они утверждают, что выравнивающий слой будет выполнять гидроизоляционную функцию. Конечно, глина сможет защитить бетон от капиллярного всасывания воды. Но этот грунт является пучинистым, поэтому при промерзании увеличивается в объеме и начинает давить на подземную конструкцию. Из этого следует вывод, что суждение о том, что для основания под фундамент можно использовать глину – абсолютно не правильно.

Песчаная подушка

Устройство подстилающего слоя своими руками лучше сделать из песка, так как материал вполне доступен во многих регионах страны. У неопытных застройщиков часто возникает вопрос о том, какой песок нужен для фундамента и подушки – речной или карьерный, и какая фракция зерен должна быть.

Следует начать с того, чем отличается речной песок от карьерного. Первый считается намного чище, так как природная дислокация материала и технологические особенности добычи подразумевают отсутствие в составе инородных частиц. В нем нет глинистых включений, слишком опасных для конструкции основания. При замесе бетонной смеси и устройстве подушки для фундамента лучше использовать речной песок или промытый карьерный, который обойдется несколько дешевле.

Карьерный песок добывается в больших объемах из открытых разработок. Именно поэтому в его составе присутствует много различных примесей, таких как глина, крупные камни и пылевидные частицы. Без дополнительной обработки он применяется лишь в некоторых случаях, например при прокладке дорог.

Для фундамента и подушки грязный карьерный песок использовать не рекомендуется, так как присутствие в нем даже небольшого количества вредных включений может отрицательно сказаться на устойчивости подземной части дома и его долговечности. Зачем же рисковать из-за разовой экономии, когда существует лучшая по качеству альтернатива?

Отличить речной сыпучий материал от чистого карьерного песка можно по внешнему виду зерен. Нужно просто посмотреть на них сквозь лупу. В первом случае частички будут округлыми, а во втором – с острыми гранями.

Песок для фундамента и подушки выбирают крупных фракций.

Как говорилось выше, сделать песчаную подушку для фундамента своими руками будет совсем несложно. Для этого потребуется сам материал, трамбовка и вода. При большой площади строения лучше будет использовать специальную вибро — плиту или каток. А при уплотнении подстилающего слоя в траншее можно воспользоваться и проверенными дедовскими инструментами, например бревном с поперечной ручкой.

Песчаная подушка под ленточный фундамент или бетонную плиту засыпается послойно. Каждый пласт разравнивается, увлажняется и тщательно трамбуется. Обильный полив водой способствует лучшему уплотнению песка и обеспечивает максимальную плотность основания. При высоком уровне грунтовых вод на дно траншеи подсыпается щебень. Он берет на себя функции дренирующего слоя. При его отсутствии основание дома рано или поздно будет размыто.

Специалисты рекомендуют сделать подушку для фундамента из песка в случаях, когда:

• возводится одноэтажный дом;
• для наземной части строения используются легкие материалы;
• грунтовые воды залегают на большой глубине.

Еще до начала работ следует определиться с толщиной песчаной подушки для фундамента. Она, как правило, составляет 10-20см, но при устройстве основания под бетонную плиту или при замене слабого грунта размер может увеличиваться до 50-80см. Для ленточной конструкции максимальная высота подстилающего слоя ограничивается показателем тройной толщины ленты. Что касается ширины подушки, то она должна быть больше аналогичного размера подошвы или плиты для фундамента на 20-25см.

Щебеночная подсыпка

Подушка из щебня под фундамент считается прочнее предыдущего варианта устройства основания. Ее также можно выполнить своими руками. На начальном этапе дно выемки покрывается крупным песком слоем 10-15см, после чего выполняется его разравнивание и тщательная трамбовка с увлажнением.

Далее укладывается щебень средней фракции (20-40мм) слоем толщиной 20-25см. Для его уплотнения следует использовать вибро — плиту. Зачем? Да только лишь потому, что дедовскими методами сделать это будет слишком трудоемко.

Щебеночная подушка под ленточный фундамент способна принять нагрузки от кирпичных и каменных домов малой этажности.

Нередко в проекте предусматривается щебеночно-песчаное основание. Оно засыпается послойно с чередованием материалов и уплотнением. Такой вид подсыпки хорошо зарекомендовал себя при строительстве объектов на слабонесущих грунтах.

Бетонное основание

Самый дорогой и надежный вид подстилающего слоя. Подушка из бетона может использоваться даже для фундаментов многоквартирных домов. Технология ее выполнения достаточно проста и доступна для самостоятельной работы. Процесс состоит из нескольких этапов:

• выравнивания дна выемки;
• подсыпки щебня слоем 10см и трамбовки;
• установки опалубки на высоту, согласно проекту;
• настила гидроизоляции;
• укладки арматуры;
• заливки бетонного раствора;
• набора монолитом проектной прочности;
• демонтажа опалубки.

Для прочного сцепления основания с фундаментом, в подушке устанавливаются выступающие над поверхностью стальные стержни. Они служат соединительными анкерами, максимально усиливающими подземную конструкцию.

Заключение

Три основных вида фундаментных подушек могут использоваться как отдельно друг от друга, так и в различных комбинациях. Выбор зависит от многих факторов, а окончательное решение принимается проектировщиками.

Источник

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.

• 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.

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.

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.

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.

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:

Фракция	Область применения
5-10 мм 10-15 мм 15-20 мм	Используется для производства тяжёлых и мелкозернистых бетонов, а так же изделий их них.
20-40 мм	Устройство подфундаментных подушек в качестве самостоятельного слоя или смеси с песком.
40-70 мм	Железнодорожные насыпи.

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.

Чем выше марка прочности щебня, тем меньше в нём содержание зёрен слабых пород. Например, при марке от 1000 и выше, потеря массы при дроблении составляет всего 5%, а при марке 400-800 – 10%. Это отличный показатель для щебня, используемого для отсыпки, поэтому под фундамент обычно берут щебень марки 600 и выше.

По лещадности

Лещадностью щебня называется содержание в нём (по объёму или в процентном отношении) зёрен с игольчатой или пластинчатой формой. По этому показателю он классифицируется на 4 группы:

1. Зёрна преимущественно кубовидные, с содержанием фрагментов неправильной формы не более 10%.
2. Лещадность улучшенная, с содержанием пластинчатых или игольчатых зёрен от 10 до 15%.
3. Стандартная лещадность. Процент зёрен неправильной формы 15-25%.
4. Щебень с содержанием лещадных зёрен от 25 до 35% по массе.

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.

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.

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.

После того, как грунт уложен на высоту 38 см по всей площади фундамента, приступают к его утрамбовке. На небольших объектах это делают с помощью виброплиты. Для утрамбовки слоя толщиной 30-60 см нужен агрегат весом 100-250 кг, который на смешанном песчано-щебневом основании должен делать от 3 до 5 проходов по одному месту.

Оптимальная влажность грунта, при которой можно достигнуть требуемой степени уплотнения — 20%. Увлекаться увлажнением не следует, так как грунт может быть попросту размыт. Вода льётся небольшими порциями, после того, как предыдущая проливка полностью впитается.

Заключение

Щебень в виде отдельной прослойки может укладываться только снизу, для обеспечения дренажа когда это необходимо. Если его настилают поверх песка, то более тонким слоем и с таким расчётом, чтобы он полностью втрамбовался. Без песка, если материковый грунт не рыхлый, щебень в качестве материала для подушки не применяют.

Поверх нежёсткого подготовительного слоя обычно заливают бетонную подготовку, и если пространство между довольно крупными зёрнами щебня не заполнено, в него будет проваливаться жидкая составляющая бетона. Если же вместо подбетонки использовать поливинилхлоридную мембрану, что чаще всего и делают в частном строительстве, то довольно острые края щебневый камней могут под нагрузкой повредить гидроизоляционный слой.

Наличие песка делает подушку ровной и гладкой, в результате получается отменно ровное основание, на котором очень удобно производить любые последующие работы.

Источник