Нужен ли щебень под фундаментом ленточным

Что из себя представляет подушка под ленточный фундамент + правильная технология укладки

04.11.2018 9,697 Просмотров

Конструкция ленточного фундамента экономична и проста.

В большинстве случаев он образует опору для наружных и внутренних несущих стен, являясь их продолжением в нижней части и опираясь на грунт.

Для уменьшения нагрузок, создаваемых процессами пучения и прочими факторами, между лентой и дном траншеи создают слой песчано-гравийной подсыпки, играющий роль демпфирующей и дренажной прокладки.

Функции песчаной подушки важны, но полного понимания ее роли в строении ленточного фундамента у большинства неподготовленных людей нет.

При самостоятельном строительстве никаких неясных вопросов быть не должно, поэтому о строении и функциях слоя песчаной засыпки следует поговорить особо.

Что представляет собой подушка под ленточный фундамент?

Подушка — это уплотненный слой песчаной или песчано-гравийной подсыпки, образующий ровную и горизонтальную площадку для размещения бетонной ленты.

Она выполняет несколько важных функций:

• Выравнивание опорной линии.
• Компенсация нагрузок пучения, создаваемых грунтовыми слоями.
• Замещение проблемных грунтов, непосредственно соприкасающихся с лентой, на более устойчивые и стабильные слои.
• Отсечка бетонной ленты от воздействия влаги, предотвращение капиллярного впитывания воды.

Слой отсыпки, более рыхлой по сравнению с окружающим грунтом, позволяет дренировать траншею путем сбора влаги на дне и отвода по системе дренажных труб в специальный колодец.

Кроме того, даже относительно тонкий слой песка способен эффективно компенсировать нагрузки пучения, что особенно заметно на мелкозаглубленных типах ленты.

Нужна ли она

Несмотря на важную и ответственную роль песчаной подушки, нередко звучат доводы против ее использования.

Аргументы, которые приводят противники подсыпки, звучат следующим образом:

• Как бы тщательно ни трамбовался слой песка, некоторая осадка будет присутствовать в любом случае. Чем толще подушка, тем сильнее осадка, которая создает существенную опасность для ленты из-за своей неравномерности. Из-за этого толщину подсыпки ограничивают — она не должна быть больше, чем трехкратная ширина ленты.
• Слой песка, засыпанный в траншею, выкопанную в глинистом грунте, станет аккумулятором для влаги. Глина не выпустит ее из углубления, поэтому необходима качественная дренажная система.
• Слой подушки приходится учитывать при расчете глубины траншеи или котлована, что увеличивает объемы земляных работ и количество вынутого грунта.

Специалисты, имеющие многолетнюю практику, единодушны во мнении, что основной функцией подушки является выравнивание дна траншеи (или котлована). Образовать ровную и горизонтальную площадку одним только рытьем никогда не удается.

Все попытки в этом направлении оборачиваются значительной тратой времени без удовлетворительных результатов, поэтому подсыпка позволяет сократить время подготовки. В отношении дренажа ситуация обычно известна заранее, поскольку гидрогеологическая обстановка на участке анализируется в первую очередь.

Поэтому приоритетная задача подушки — образование ровной и горизонтальной опорной линии на нужном уровне высоты.

Остальные функции песчаной засыпки можно считать дополнительными, хотя и они имеют немалое значение и выполняются вполне эффективно.

Существует несколько вариантов конструкции подушки под ленту:

• Песчаная. Представляет собой слой песка определенной толщины, максимально уплотненный и горизонтальный. Распределяет нагрузку от веса ленты и постройки, обеспечивает отсечку от грунтовых вод, позволяет заменить неподходящий грунт на более стабильный и дешевый речной песок. Используется преимущественно для относительно легких построек, под тяжелые и массивные здания такая подушка не используется.
• Гравийная подушка. Используется слой гравия или щебня, позволяющий значительно увеличить вес постройки. В частном строительстве такой тип подушки используется достаточно широко, поскольку позволяет более плотно утрамбовать слой засыпки и обладает высокой несущей способностью для любых домов. В составе гравийной засыпки песок также присутствует, заполняя полости между более крупными элементами, что делает слой более плотным. Обычно присутствует 60% щебня и 40% песка.
• Бетонная стяжка (подбетонка). Представляет собой слой заливки из бетона меньшей плотности. Наиболее прочный и надежный вариант подушки, обеспечивающий горизонталь и высокую несущую способность. Применяется для самых тяжелых построек, обходится в значительные суммы.

Выбор наиболее подходящего варианта обусловлен весом будущей постройки, особенностями грунта и прочими факторами. Он производится во время создания проекта, при расчетах фундамента.

Условия, при которых требуется подсыпка

Наличие подушки обязательно при создании мелкозаглубленного ленточного фундамента. Слои грунта, расположенные под лентой, создают нагрузки, выталкивающие основание из траншеи. Подушка принимает на себя эти усилия и в значительной степени компенсирует их.

Дополнительным условием наличия подушки является возможность попадания в траншею грунтовых или дождевых вод. Слой засыпки способствует аккумулированию стоков на дне траншеи, где влага попадает в дренажные трубы и выводится в специальные колодцы или водоемы.

Необходимо учитывать, что песчаная подушка хотя бы минимальной толщины присутствует в любом случае.

Она выравнивает дно траншеи, позволяя получить горизонтальную и ровную плоскость без использования сложных и трудоемких технологических приемов.

Что выбрать, песок или щебень?

Выбор материала для засыпки обусловлен весом постройки. Чем она тяжелее, тем крупнее фракция засыпки должна быть использована. Песчаный слой имеет более заметную осадку, поэтому его чаще всего применяют для каркасных, деревянных домов, построек из ячеистых бетонов и т.д.

Используется чистый речной крупнозернистый песок, не имеющий посторонних (в особенности — органических) примесей или глинистых включений.

Слой щебня имеет большую упругость и несущую способность. Его проще и легче трамбовать, подушка получается более жесткая и надежная. Засыпку из гравия или щебня используют при строительстве домов большей этажности, из тяжелых и плотных материалов.

В чистом виде щебень не применяется, на практике используется ПГС (песчано-гравийная смесь) в соотношении 60% щебня к 40% песка, хотя в некоторых ситуациях объем песка может быть уменьшен или увеличен.

Какая толщина должна быть для различных материалов

Толщина слоя засыпки, рекомендуемая при строительстве ленточного фундамента, зависит от внешних факторов. В расчет принимаются параметры постройки (вес, размеры) и свойства грунта (состав, уровень грунтовых вод, величина морозного пучения). Определение параметров подушки производится при расчете фундамента, это сложная инженерная задача, доступная только подготовленным и грамотным специалистам.

При использовании песчаной засыпки, наиболее распространенная толщина слоя находится в диапазоне 25-60 см. Верхним пределом толщины слоя принята трехкратная ширина ленты, но до таких значений обычно никогда не доходит.

Материал укладывают послойно, по 20 см и тщательно уплотняют. Для увеличения плотности трамбовки подушку смачивают водой.

Подушка из щебня может состоять из разных видов материала:

• Известняковый.
• Гравийный.
• Гранитный щебень.

Наиболее востребованная фракция — 20-40 мм. Минимальная толщина слоя — 25 см. Укладывается на песчаный подготовительный слой 15-20 см, что необходимо учитывать при расчете глубины траншеи.

Песок увлажняется и тщательно трамбуется, после чего производится укладка щебня с увлажнением и трамбовкой.

Все работы выполняются с максимальной тщательностью.

Плотность слоя подсыпки согласно СНиП должна составлять не менее 1,6 т/м3, что требует использования строительной техники (или, как минимум, усердной работы ручной трамбовкой или катком).

Технология укладки

Рассмотрим порядок действий при создании подушки под ленточный фундамент. Для большей информативности следует обратиться к ленточному фундаменту под массивный двухэтажный коттедж из штучных материалов (кирпича).

Его вес достаточно велик, чтобы использовать гравийную подушку.

Необходимо выполнить следующие этапы работ:

Песчаная засыпка

Это самый нижний слой, обеспечивающий горизонталь и ровную поверхность. Он имеет толщину 15-20 см, засыпается и выравнивается по горизонтали. Производится тщательная трамбовка с поливом водой до появления максимальной плотности.

Распространенным методом контроля качества уплотнения песка является ходьба по поверхности засыпки — если следов не остается, работа выполнена качественно. Некоторые источники предлагают под песчаную засыпку укладывать слой бутового камня.

Рекомендация сомнительная, так как песок заполняет промежутки между крупными обломками и сложнее трамбуется, что впоследствии проявится в виде увеличенной осадки фундамента.

Засыпка щебня

Укладка материала производится послойно, минимальная толщина засыпки составляет 25 см. При укладке материал тщательно выравнивается по горизонтали и трамбуется с увлажнением и использованием строительной виброплиты.

Наличие песка в массе щебня позволяет получить более плотный слой, допускающий качественную трамбовку. Основная задача — постоянный контроль горизонтали поверхности слоя засыпки. Если не проверять состояние и уровень, то можно получить волнистый слой с заметным уклоном, что недопустимо.

Выравнивающий слой

После окончания укладки и трамбовки слоя ПГС производится повторная засыпка относительно тонкого (около 5 см) слоя песка. Он выполняет функции выравнивания и «запечатывает» поверхность слоя щебня, образуя плотную и гладкую поверхность для укладки геотекстиля.

Этот материал необходим для исключения утечек воды при заливке подбетонки (если она планируется), либо при заливке основной ленты. Материал укладывается на уплотненный выравнивающий слой с заходом на стены траншеи, чтобы залитый бетон оказался в ложбине и вода из него не уходила в грунт.

При заливке основной ленты слой геотекстиля служит дополнительной защитой от утечек на случай, если арматурный каркас порвет гидроизоляционную пленку.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете, как правильно сделать подушку под ленточный фундамент:

Заключение

Создание песчаной подушки под ленту является важным и необходимым этапом строительства ленточного фундамента. Основной задачей является понимание смысла всех действий и соблюдение технологии строительства, результатом чего станет прочная и надежная опорная поверхность.

Необходимо выбирать качественный материал, экономия на создании элементов фундамента недопустима. Это позволит снизить осадку и создать надежное и стабильное основание.

Источник

Насколько необходима подсыпка под ленточный фундамент?

• назначение подстилающего слоя;
• какие материалы используются;
• технология подсыпки.

Оглавление

• Назначение подстилающего слоя
• Какие материалы используются?
• Технологии подсыпки
  • Песчаный подстилающий слой
  • Фундаментная подушка из щебня
  • Комбинированная подсыпка
  • Подбетонка

В СП 22.13330 (основания зданий) в качестве подстилающего слоя рекомендована подсыпка под ленточный , плитный, столбчатый фундамент из инертных материалов либо подбетонка. Ее толщина регламентирована в приложении СП 29.13330 (полы), как 60 см. В ведомственных нормативах ВСН 29-85 (малозаглубленный фундамент малоэтажных застроек) толщина фундаментной подушки указана, как 3 ширины ленты МЗЛФ.

В пособии В. С. Сажина обозначена глубина подсыпки 40 – 80 см. В Европе считается достаточным 20 см слой щебня, песка. При ограниченном бюджете для индивидуального застройщика актуален этот размер, чтобы не покупать лишнего нерудного материала. Разобраться в нюансах подстилающего слоя можно в данном руководстве.

Назначение подстилающего слоя

В 70% случаев в пятне застройки присутствуют глинистые почвы, по умолчанию обладающие силами пучения при замерзании. Их компенсируют несколькими методами:

• сохранение геотермального тепла – в отсутствие промерзания глина вспучиться не может
• снижением обводненности – влага отводится дренами, при минимальном содержании воды силы пучения так же отсутствуют
• замена грунта нерудным материалом – подсыпка при высоком УГВ может набрать влагу, однако уровень ее будет одинаковым подо всей подошвой фундамента, подъем здания будет равномерным, а не на отдельных участках, как это происходит в суглинках

Таким образом, ленточный фундамент можно защитить от неравномерного вспучивания несколькими способами:

• заглубив его ниже отметки промерзания – пучение под подошвой отсутствуют, пазухи траншей засыпают песком, ПГС, ликвидируя касательные усилия сил пучения, пытающиеся выдернуть ленту на поверхность
• установив ленту выше отметки промерзания – замена грунта под подошвой в сочетании с обратной засыпкой

Кроме того, нерудные материалы, не просто укладываются на дно котлована, траншеи, шурфа, а уплотняются ручными трамбовками или виброплитой. Это позволяет повысить несущую способность основания на подрабатываемых территориях.

Крупный песок позволяет дополнительно выровнять дно котлована для максимально плотного контакта бетонных конструкций с пластом, на который они опираются. Щебень обладает дренирующими свойствами, в нем отсутствует капиллярное всасывание, что позволяет защитить железобетон от намокания.

Какие материалы используются?

Определившись на начальном этапе, что подсыпка действительно необходима, так как позволяет повысить эксплуатационный ресурс фундамента, необходимо правильно подобрать материалы для нее, последовательность их расположения, толщину каждого слоя. Для этого необходимо учесть технологию изготовления фундамента, свойства инертных материалов:

• песок при набухании превращается в бесформенную массу, резко теряет расчетное сопротивление сборным нагрузкам от веса жилища
• щебень сохраняет стабильность геометрии, прочность при полном погружении в воду (примером являются ж/д насыпи)
• по песчаному утрамбованному слою можно безболезненно уложить рулонную гидроизоляцию подошвы, не переживая за целостность ковра
• острые камушки щебня этого сделать не позволяют в принципе – гидростеклоизол гарантированно покроется точечными проколами, что сведет на нет усилия по гидроизоляции
• если в проект заложен монолитный ленточный фундамент , необходимо обеспечить отсутствие протекания цементного молочка в расположенный ниже слой песка, щебня, поэтому необходима подбетонка
• при выборе сборной ленты необходима максимально ровная поверхность контакта плит ФЛ с основанием, подбетонка не нужна, гидроизоляцию лучше уложить на песок

Таким образом, при высоком УГВ оптимальным вариантом является кубовидный щебень. Для экономии бюджета строительства в этом случае может применяться схема:

• 0,4 м песка с уплотнением каждых 10 см материала

• 0,4 м щебня для монолитного фундамента либо 0,2 см ПГС для сборной ленты

• подбетонка 5 см (только при бетонировании ленты)

Если уровень УГВ ниже подошвы фундамента на 1 м минимум, для снижения бюджета строительства может использоваться крупный речной, мытый карьерный песок с минимальным содержанием глины.

Технологии подсыпки

В зависимости от используемого материала подсыпка может уплотняться разными способами. Периметр подстилающего слоя должен быть больше, чем ленточный фундамент , на 0,5 – 1,5 м. Рекомендуется 2 – 3 градусный уклон от центра здания к периферии, не допускается осыпание грунта с бортов котлована, траншеи.

Поэтому откосы разработки должны иметь наружный уклон 1/1,5. Помимо песка, щебня могут применяться производственные отходы (шлак), смеси инертных материалов (ПГС), щебеночная дресва, шунгитовый, керамзитовый гравий в зависимости от цены материала в конкретном регионе.

Не допускаются примеси: органика, горючие материалы, растительность, пучнистые почвы, глина. Чем выше морозостойкость сыпучих продуктов, тем выше будет ресурс основания жилища. Практически все их перечисленных материалов обладают дренажными свойствами. Необходимо учесть, что при намокании песок может вспучиваться, однако, подъем подошвы при этом получается равномерным, а не фрагментарным. Отсутствуют перекосы, внутренние усилия, способные сломать бетонную конструкцию.

Песчаный подстилающий слой

Бюджетным вариантом в любом регионе обычно является песчаная подсыпка , так как себестоимость этого сыпучего продукта ниже, чем у прочих аналогов. При уплотнении слоя снижаются трудозатраты, поскольку при смачивании песок по умолчанию повышает плотность. Чтобы опереть фундамент на песчаный слой, используется технология:

• смачивание материала перед укладкой – актуально при глинистых грунтах, если подстилающий слой изготавливается на супесях, можно использовать проливку
• разравнивание подушки 10 см толщины – правилом, граблями, прочим инструментом
• уплотнение – катком, виброплитой, ручной трамбовкой до исчезновения следов обуви на поверхности (примерная плотность покрытия 1,6 т/м 2 )

Чтобы исключить постепенное перемешивание нерудного материала с почвой засыпку производят по слою нетканого материала, края которого запушены на 0,3 – 0,5 м на стены котлована/траншей. Позже подсыпка будет укрыта ими сверху. В ТСН 50-302 отдельно указано, что на суглинках, супесях в нижнем слое проливка водой приносит больше вреда, размывая основание. Поэтому на нестабильных почвах песок смачивают перед укладкой, применяют минимальное уплотнение. Запрещено использование пылеватых песков. При выборе ПГС смеси необходимо убедиться, что щебня в ней больше, чем песка (соотношение 60/40, соответственно).

Это лучший вариант для сборных лент из плит ФЛ, блоков ФБС. На песке проще всего раскатать рулонную гидроизоляцию, качественно герметизировать нахлест материала битумными мастиками. На щебенке листы не удастся прижать, оставшиеся щели приведут к снижению эффективности гидрозащиты.

Внимание: Глиняный замок, описанный в некоторой советской литературе, категорически запрещен в качестве подстилающего слоя. Он не пропускает воду к бетонным конструкциям, но набухает от избытка влаги. Что приводит к вспучиванию под плитами, лентами МЗЛФ.

Самым сложным случаем геологии в пятне застройки является залегание торфа на 1,5 – 3 метра. В этом случае прохождение слоев с неудовлетворительными характеристиками насквозь для ленточного фундамента не рентабельно. Однако существуют технологии подгрузки торфяника песчаной засыпкой, полностью решающие проблему. Болотистая почвы классифицируется по типам:

• III – один слой, выдавливающийся от массы 3 м насыпи над ним
• II – один слой, не выдавливающийся при равномерном нагружении насыпью
• I – боковое выдавливание при насыпи 3 м толщины отсутствует

В первом случае неустойчивый слой «отжимают», чтобы заполнить освободившееся пространство песком. В последних двух вариантах насыпи создаются в пятне застройки сразу, выходящий по бокам торф вывозится с участка. Строительство получается растянутым во времени, однако технология позволяет строить ленточные фундаменты в экстремальных геологических условиях.

Методика описана в СП 50-101, пригрузка производится ступенчато с 8 – 12 месячным интервалом:

• на начальном этапе исследуются характеристики торфяника, чтобы вычислить максимальную нагрузку для уплотнения торфа
• затем расчищают стройплощадку для устройства насыпи
• после чего, изготавливаются песчаные дрены – 4 м глубина, 30 см диаметр скважин, заполняемых песком, шаг колодцев 1,3 – 1,7 м по периметру либо по всей площади

При изготовлении насыпи влага уходит в вертикальные дрены, нижняя часть спрессовывается. После полугодичного перерыва операция повторяется. Через 1,5 года площадка считается готовой к строительству заглубленного ленточного фундамента либо плавающей плиты.

Фундаментная подушка из щебня

Если по результатам геологических изысканий становится понятно, что фундамент будет эксплуатироваться при высоком уровне УГВ, от песчаного слоя придется отказаться. Вместо этого может использоваться ПГС (от 60% гравия) или щебень. Нерудный материал может втрамбовываться в почву для повышения расчетного сопротивления грунта сборным нагрузкам либо укладываться на слой геотекстиля, чтобы избежать перемешивания с рыхлыми породами.

Нетканый материал предотвращает заиливание при избыточном увлажнении, стоит недорого, повышает эксплуатационный ресурс подстилающего слоя в 1,5 раза.

Щебенчатая подсыпка отводит влагу от слоя гидроизоляции, бетонных конструкций. Фракция материала не позволяет уплотнять его проливкой, поэтому применяются ручные трамбовки, виброплиты, катки. При использовании щебня существуют нюансы:

• по нему невозможно уложить гидроизоляционный ковер
• подбетонка для плит ФЛ сборных ленточных фундаментов не используется

Чтобы сократить смету строительства в этом случае щебень выравнивают песком (минимальный слой 2 – 3 см), что позволяет выровнять основание, увеличить площадь опирания ж/б конструкций, расстелить гидроизоляционный ковер.

Если планируется бетонирование монолитной ленты, подбетонка необходима для сохранения влаги внутри смеси в момент заливки. По щебню отливается подбетонка (5 см слой) либо этот материал проливается цементным молочком до получения поверхностной пленки (технология железнения в чистом виде).

Комбинированная подсыпка

Природный ПГС обладает неудовлетворительными характеристиками для бетонирования. Он добывается в руслах рек, по умолчанию имеет высокую лещадность (игольчатые или плоские камешки), зерна песка со скругленными гранями. Этот сыпучий материал стоит гораздо дешевле карьерного ПГС, который смешивают из песчинок с рваными краями, кубовидного щебня, поэтому оптимально подходит для обратных засыпок, фундаментных подушек:

• подстилающий слой под фундамент получается более ровным
• не рвет гидроизоляционные материалы
• обеспечивает надежное опирание плит ФЛ

Его уплотняют исключительно механическим способом (каток, ручная трамбовка, виброплита) через каждые 10 см насыпанного слоя. За счет большого содержания гравийного щебня в ПГС сохраняются высокие дренажные характеристики, насыпная плотность фундаментной подушки получается достаточно высокой.

Подбетонка

Стяжка из тощего бетона под подошвой фундамента, получившая наименование подбетонки, решает комплекс задач:

• выравнивает основание – актуально, если фундамент сборный
• предотвращает обезвоживание бетонной смеси – важно при заливке в опалубку, чтобы вместе с жидкостью в нижний слой не уходил цемент
• позволяет разметить оси в нижнем уровне – при дополнительной шлифовке поверхности
• защищает гидроизоляционный ковер – отсутствуют проколы Бикроста, Технониколя

По аналогии с фундаментной подушкой из нерудных материалов, подбетонка изготавливается шире ленты, плиты. На выровненную поверхность легче монтировать опалубку, укладывать подкладки для арматуры.

Со стороны фундаментной подушки в различных нормативных документах указан разный защитный слой:

• институт цемента (США) – 76 мм (глина, супесь, суглинок)
• отечественный свод правил СП 50-101 – 7 см на пучнистых грунтах
• СП 52-101 – 35 – 40 мм на скальных пластах
• ACI 318 – 25 мм на скале

Слой подбетонки позволяет снизить этот размер вдвое, что актуально для лент малого заложения МЗЛФ. Армокаркас внутри бетона получает в этом случае дополнительную защиту от коррозии. Поскольку для ленты применяются высококачественные бетоны марок М22,5 – М12,5, а подбетонку отливают из смеси марки М7,5, экономический эффект очевиден.

Хождение по стяжке допускается при наборе 50% прочности, бетонирование ленты только после 70% прочности конструкции. В зависимости от температуры воздуха этот срок составляет 28 – 3 суток (+5 – +30 градусов, соответственно).

Таким образом, подсыпка необходима для того, чтобы фундамент имел надежное опирание на несущий пласт. Нерудные материалы, использующиеся для этого слоя, обладают дренажными свойствами, отводят почвенные, грунтовые воды от подошвы ленты. В зависимости от имеющегося бюджета, цен в регионе на инертные материалы, технологии строительства фундамента может использоваться любой из рассмотренных способов подстилающего слоя.

Источник