Подушка под мелкозаглубленный ленточный фундамент
На дне траншеи под мелкозаглубленного ленточного фундамент на определенной глубине устраивается песчаная подушка. Требования британских норм оговаривают достаточную толщину песчаной подушки под мелкозаглубленным ленточным фундаментом как 20 см. В отечественной литературе [В.С. Сажин, 2003] толщина песчаной подушки под ленточный фундамент определяется в диапазоне от 30 см до 60 см (и даже 80 см) в зависимости от типа грунтов. В приложении №2 к старому СНиП II-В.8-71 «Полы. Нормы проектирования» для полов по грунту толщина подстилающего слоя в виде песчаной подушки была регламентирована высотой не менее 60 см. Чем толще песчаная подушка под основанием мелкозаглубленного ленточного фундамента, тем меньше будет деформация пучения основания. В ведомственных строительных нормах ВСН 29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах» соотношение толщины песчаной подушки и ширины ленточного фундамента принимается до 3 к 1.
То есть, противопучинистая песчаная подушка может быть толще ширины основания мелкозаглубленного ленточного фундамента в три раза.
В любом случае песчаная подушка должна быть тщательно утрамбована послойно при укладке, чтобы не допустить дальнейшей осадки и деформации фундамента. При устройстве песчаной подушки материал отсыпается слоями толщиной не более 20 см и уплотняется катками или площадочными вибраторами до плотности не менее 1,6 т/м3 [пункт 6.2 ВСН 29-85].
По поводу популярной методики уплотнения песчаной подушки проливкой водой следует сказать особо: хотя СП 50-101-2004 описывает технологию уплотнения грунта основания замачиванием, при проливке водой песчаной подушки, уложенной в траншею, грунтовое основание может быть размыто водой. Такой метод может принести больше вреда, чем пользы. Недаром в пункте 4.9.2 ТСН 50-302-96 говорится следующее: «При наличии в основании подушки грунтов с неустойчивой структурой (пылеватые супеси, ленточные суглинки и т.п.) пески должны увлажняться до укладки их в котлован или траншею. При устройстве подушки из гравия дополнительного увлажнения не требуется». Увлажнение песка до укладки также будет способствовать вымыванию глинистых и илистых примесей, которым не место в основании фундамента.
Мелкий и пылеватый песок для подлежащей подушки не используют. На слабонесущих грунтах может устраиваться песчано-щебеночная (песчано-гравийная) подушка (смесь песка крупного или средней крупности — 40 %, щебня или гравия — 60 %) [пункт 8.7 СП 50-101-2004]. Подушка из гравия (щебня) практически не усаживается после того как ее уложили, и способна вынести без дальнейшей осадки без специальной трамбовки вес деревянного или каркасного дома. Для более тяжелых строений рекомендуется трамбовать и песчано-щебеночные подушки.
Стоп-халтура! Некоторые рабочие используют вместо подушки из песка под мелкозаглубленный ленточный фундамент замок из глины. Они набивают в траншею глину, потому что глина, по их мнению, предохранит мелкозаглубленный ленточный фундамент от поступления воды «снизу». Подобные рекомендации встречаются даже в некоторых популярных книгах про фундаменты. Однако, нужно понимать, что с помощью такой манипуляции вода действительно задерживается – в толще глиняной подушки. Тем самым увеличивается пучинистость подлежащего под мелкозаглубленным ленточным фундаментом грунта.
Варианты конструкции мелкозаглубленного ленточного фундамента и подушки для фундамента
Песчаная подушка играет несколько важных ролей в конструкции мелкозаглубленного ленточного фундамента: она отводит воду из-под основания фундамента, и тем самым снижает действие сил морозного пучения. Песчаная подушка равномерно передает нагрузку от фундамента на подлежащий грунт, увеличивает расчетное сопротивление основания и служит для его выравнивания. Очень важно предусмотреть укладку геотекстиля перед засыпкой песка или песчано-гравийной смеси. Геотекстиль предохранит материал подушки от заиливания окружающим пучинистым грунтом при высоком уровне грунтовых вод.
При наличии подвальных помещений следует предусмотреть связь бетонной подушки и тела мелкозаглубленного ленточного фундамента вертикальным армированием или устройством профилированного соединения «шип-паз» (для бетонных блоков) между телом ленты фундамента и бетонной подушкой.
Верхняя поверхность ленточного фундамента также должна быть гидроизолирована. При устройстве сборного мелкозаглубленного ленточного фундамента на сильнопучинстых и чрезмернопучинистых почвах поверх фундаментных блоков должно быть выполнено усиление конструкции армированным или железобетонным поясом.
При постройке каркасной стены, в мелкозаглубленный ленточный фундамент при бетонировании должны быть замоноличены анкера (шпильки с резьбой) для связи фундамента и каркасных конструкций стен. Также наличие анкеров с резьбой для крепления вертикальной арматуры, связывающей фундамент с межэтажным армпоясом, может требоваться по некоторым технологиям постройки стен из ячеистых бетонов. Предварительно согнутые выпуски арматуры из тела фундамент необходимы для связи фундамента с монолитным перекрытием и монолитными стенами (если они планируются). Стена здания по британским нормам должна быть центрирована по центру фундаментной ленты [BR 2010 A1/2.2E2-a], что особенно актуально при центрировании плит перекрытий и мауэрлата стропильной системы. Отечественные нормативы допускают эксцентрическое положение стен.
Мелкозаглубленный ленточный монолитный фундамент на песчаной подушке. (Вариант «А» на схеме выше). Самый простой и распространенный вариант ленточного монолитного фундамента на песчаной подушке. Поверх песчаной подушки укладывается слой гидроизоляции (толстая полиэтиленовая пленка или битумно-полимерный рулонный материал) и в опалубке, после выполнения армирования, отливается сама лента фундамента. Хотя мы подробно будем говорить об особенностях армирования мелкозаглубленного ленточного фундамента ниже, обратите внимание на толщину защитного слоя бетона ленты со стороны песчаной подушки. Требования отечественных норм [пункт 12.8.5 СП 50-101-2004] и американских норм Института цемента ACI 318 почти единодушны – толщина защитного слоя бетона со стороны песчаной подушки должна быть 70 мм (76 мм по ACI 318). При использовании бетонной подготовки (или на скальном грунте) – толщина бетонного защитного слоя снижается в отечественных нормах [СП 52-101-2003] до 35-40 мм, а в американских [ACI 318] до 25мм.
Дальнейшие работы на мелкозаглубленном ленточном фундаменте начинаются после того, как бетон наберет 50% от марочной прочности. При средней температуре воздуха +20 °С такая марочная прочность бетона на портландцементе достигается на 3-4 сутки. (70% — в течение 6-10 суток и 100% в течение 28 суток). Несмотря на бытующие в среде народных строителей предубеждения о необходимости выжидать 28 суток, при наборе 50% марочной прочности бетоном на нем можно начинать производить работы (в том числе и постепенно нагружать кладкой стен). Гарантированно безопасная отметка начала работ – набор бетоном 70% расчетной прочности. Отметим, что при среднесуточной (а не дневной) температуре +10 °С срок набора 50% прочности бетоном растягивается до 5-6 суток. Подробнее мы рассмотрим особенности бетонирования мелкозаглубленных ленточных фундаментов ниже.
После того как бетон наберет марочную прочность как минимум 50%, ленту фундамента можно покрывать постоянной наружной вертикальной и горизонтальной битумно-полимерной гидроизоляцией. Вертикальную гидроизоляцию наружных стен следует во всех случаях поднимать выше на 0,5 м наибольшего прогнозируемого уровня подземных вод. Более подробно о нормативных безопасных сроках снятия опалубки написано разделе «Опалубка» . После проведения работ по гидроизоляции, фундамент утепляется со стороны улицы экструдированным пенополистиролом и вокруг фундамента устраивается кольцевой дренаж. Продольные уклоны дренажей должны обеспечить скорость воды в трубах, при которой не происходит их заиливание. Для глинистых грунтов рекомендуется принимать уклон не менее 0,002, а для песков — не менее 0,003. Для обеспечения фильтрационной способности трубчатых дренажей, а также дренажных галерей предусматривают обсыпку из дренирующих материалов (щебня, гравия, песка или их смесей) толщиной не менее 30 см, изолированной от грунтов геотекстилем.
А как устроить песчаную подушку на торфяном грунте? Надо выполнить постоянную пригрузку торфа песчаной подушкой.
Источник
Назначение, разновидности и устройство подушки под ленточный фундамент
Фундамент здания – это важнейшая часть конструкции. От его качества и надежности зависят характеристики постройки.
Необходимо при возведении фундамента строго придерживаться технологии, иначе он быстро начнет разрушаться, что повлечет деформирующие процессы в стенах и перекрытиях.
Профессиональные строители при обустройстве ленточного фундамента на дно траншеи насыпают песочную или щебневую подушку.
Нужна ли?
Некоторые частные застройщики, для которых важна экономичность строительства, считают, что подушку под фундамент укладывать не обязательно. Они полагают, что если дом строится на плотном грунте, можно обойтись без нее.
На самом деле она является обязательным элементом ленточного фундамента, т.к.:
- Обеспечивает равномерное распределение воздействия от постройки почве.
- Предотвращает проседание фундамента.
- Выступает дополнительным барьером между основанием здания и грунтовыми водами.
Нужна ли песчаная подушка под, к примеру, ленточный фундамент на глине? Песчаная или щебневая подушка нужна при строительстве любого объекта, независимо от:
- качества грунта,
- габаритов постройки,
- глубины фундамента,
- других факторов.
Она обеспечивает устойчивость и прочность основанию. При этом защищает его от влаги и компенсирует подвижки грунта, сохраняя основу здания неподвижной.
Обычно подушку обустраивают из песка. При выравнивании дна траншеи тоже используется песок, но это не подушка, а просто вспомогательный слой в 2-3 сантиметра. Кроме песка при насыпи используется щебень или бетонный раствор.
Песчаные подушки наиболее экономичны. Их применяют при бюджетном строительстве небольших зданий. Закупать нужно крупнозернистый песок, иначе подоснова получится не достаточно жесткой.
Насыпать песок необходимо послойно, тщательно утрамбовывая каждый слой 10 см с применением воды. Песчаные насыпи делают высотой от 20 до 40 см. Поверхность должна быть идеально выровнена.
Под дом на слабом грунте подушка из одного песка может оказаться неэффективной. К нему добавляют щебень, который делает основу устойчивой к усадкам.
Смешанное основание крепче, выносливее, лучше защищает от влаги. При строительстве частных коттеджей рекомендуется применять такие комбинированные подушки.
Щебень с песком можно смешать. Но лучше насыпать материалы послойно – сначала слой песка, потом щебня. Слои должны быть до 20 см. Засыпанный песок необходимо тщательно утрамбовать и выровнять. После насыпи щебня по нему нужно пройтись и тоже выровнять, проверить, не образовались ли пустоты.
Подушка может состоять только из щебня. Используется гравийная или гранитная его разновидность. Обычно закупают гравий, так как он дешевле и удобнее в применении. Щебневая устойчивее песчаной. Она меньше впитывает воду, у нее боле длительный эксплуатационный срок. Применяется при строительстве двух и трехэтажных коттеджей.
Существует еще вариант из бетона. На самом деле бетонная подоснова – это дополнительный элемент фундамента. Она устанавливается сверху на достаточно высокую песчаную подушку (до 50 см). Бетонка представляет собой тонкий монолитный армированный слой бетона, на который надстраивается основная часть фундамента – опалубка, арматурный каркас, заливка бетоном.
Другой вариант – вместо наливного слоя бетона укладываются готовые бетонные плиты. Бетонная подоснова довольно затратная. Применяется в малоэтажном строительстве редко. Но в некоторых случаях становится единственным способом обустройства основания.
Например, применяя подушку из бетона можно построить большой массивный дом на участке с проблемным грунтом.
Материалы
К материалам для обустройства насыпи под фундамент предъявляются особые требования. Они должны быть:
- долговечные,
- влагостойкие,
- морозостойкие,
- недорогие.
Песок
Песок должен быть крупнодисперсным. Чем крупнее крупинки, тем выше качество подосновы. Крупный песок легче трамбуется и выравнивается, а подушка из него обладает высоким сопротивлением нагрузкам.
В песке не должно быть никаких примесей. Они опасны тем, что могут кардинально изменить свойства подушки. Особенно вредны примеси глины.
Глина впитывает влагу. Она делает подушку слишком подвижной и слабой. Глинистая подоснова не сможет выполнять свои функции, фундамент быстро «поплывет» и выйдет из строя.
Гравий
Обычно для подсыпки применяют щебень фракции в 40 мм. Он хорошо трамбуется, устойчив к низким температурам, прочность его М1200. Такой материал абсолютно безопасен, и может использоваться при строительстве жилых зданий. Для экономии средств допускается применение вторичного щебня, получаемого путем дробления отработанного бетона.
Специалисты рекомендуют насыпать гранит. Это не самый дешевый вариант щебня, но он обладает отличными характеристиками. Подушка из него станет долговечной надежной опорой для дома.
Что выбрать — песчаную или из щебня?
Песок дешевле щебня. Он подходит для сооружения подушки под небольшие постройки или под дома, возводимые на плотном грунте. Щебень дороже, но выносливее. Щебневая основа надежнее. Чтобы удешевить применение щебня, его комбинируют с песком.
Технология выполнения работ
Независимо от выбранного материала, насыпать подушку следует строго по технологии:
Песочная
Выполняется по такой схеме:
- Дно траншеи, выкопанной под ленточный фундамент выровнять и утрамбовать.
- Если грунт пылеватый или глинистый, нужно снять небольшой слой и заменить более прочной подсыпкой, после этого выровнять и утрамбовать.
- На дно укладывается листовой гидроизоляционный материал, который защитит материалы от грунтовой влаги и предотвратит смешивание песка с грунтом.
- Для большей прочности основания нижний слой нужно выложить бутом (можно в 2 слоя).
- Сверху насыпается песок (по мере подсыпки его нужно смачивать водой и утрамбовывать).
- Поверхность песчаной подушки выровнять при помощи площадочного вибратора или катка.
- Сверху на подушку устанавливается опалубка для ленты фундамента.
Высота песчаной насыпи зависит от характеристик грунта и особенностей будущей постройки. Делать ее больше 30 см в большинстве случаев нецелесообразно – будет утрачена устойчивость.
Самый простой способ – высчитать по ширине ленты, которая будет заливаться после устройства подушки. Высота подушки должна быть в три раза больше ширины ленты. Ширина подосновы – примерно на 30 см больше ширины ленты.
Щебневая
Под щебень обычно насыпают песок. Начинается процесс как при укладке простой песчаной подушки. Но с меньшей высотой песчаной насыпи (10-15 см).
После того, как песок будет утрамбован, на него сверху насыпается щебень. Высота щебневого слоя должна быть до 20 см. По ширине щебневый слой соответствует песчаному.
Нередко применяются и другие варианты песчано-щебневой подсыпки. Например, материалы можно смешать и насыпать единым слоем.
Можно сделать три слоя:
Бетонная
Применение бетонной подушки предполагает выравнивание и утрамбовку дна траншеи, как и при использовании сыпучих материалов. Потом укладывается гидроизоляция, и сверху насыпается высокая песчаная подушка. Другой вариант – вместо песка насыпать 10-15 см щебня.
Сверху устанавливается опалубка под бетонную подошву высотой в 10-15 см. Ее армируют и заливают бетоном. Вместо заливки можно использовать готовые бетонные плиты.
Параметры высоты и толщины, гидроизоляционный слой
Высота должна быть в три раза больше ширины ленты. Но при работах на слабых пучинистых грунтах подоснову нужно делать выше, иногда до 80 см. Поскольку высота одного слоя не должна быть больше 30 см, то в случаях, когда нужна высокая подсыпка, следует применить несколько чередующихся слоев. Нижним слоем насыпается песок.
Ширина подушки должна быть на 30 см больше ширины ленты. Грамотно обустроенная подсыпка выступает под лентой на 15 см с каждой стороны. Запас нужен для устойчивости фундамента и удобства работы по его заливке.
Подушку вместе с лентой фундамента нужно защитить от воздействия грунтовой влаги. На участках с влажным грунтом и высоким залеганием подземных течений гидроизоляционной подкладки под основание может оказаться недостаточно.
Для максимальной защиты котлован еще до укладки подушки по всему периметру выстилается рулонной гидроизоляцией. Она кладется на дно, прижимается к стенкам траншеи, и выводится на поверхность земли.
Заключение
Фундамент удерживает конструкцию здания, передавая нагрузку от него грунту. Он в процессе эксплуатации выдерживает сильное давление и испытывает воздействие:
- влаги,
- пучинистости,
- подвижек почвы,
- перепады температуры.
Любые разрушительные процессы в фундаменте необратимы. Они приводят к разрушению всего здания. Поэтому важно при сооружении фундамента соблюдать строительные правила и нормативы.
Подушка под него должна быть обустроена обязательно. Материал и параметры подосновы выбирают для каждой постройки индивидуально.
Источник