Подушка под ленточный фундамент: назначение, материалы, правила обустройства
Основа каждого строящегося объекта считается немаловажным элементом, оказывающим влияние на его эксплуатационные характеристики. Подушка под ленточный фундамент придает основанию стабильность, исполняет функции опор и минимизирует вероятную усадку. Она представляет собой песчаный, гравийный либо щебневый слой определенной толщины, равномерно распределяющий нагрузочное воздействие от массы здания, возникающее на почву. Сегодня разберемся, насколько это элемент необходим, и как его устроить своими силами.
Зачем нужна подушка под фундамент
Подушка придает фундаментному основанию устойчивость. Устройство ее помогает решать следующие вопросы:
- заменять пучинистые земли из-под опорной конструкции наиболее спокойными наполнителями. Почва с примесями глины или торфа во время сезонных изменений температур способна создавать колебания уровня, достигающие десяти сантиметров. Подобные проявления оказывают влияние на целостность фундаментной основы и стен здания. Следует выполнять заглубление ниже точки промерзания;
- подушка перераспределяет нагрузочные воздействия благодаря поверхностному контактированию с нижней опорной плоскостью. Любая неровность, особенно на каменистом грунте, засыпается мелкофракционным материалом, который в дальнейшем уплотняется и создает ровную поверхность;
- препятствует капиллярному подъему влаги к бетону фундаментной ленты.
В каждом из указанных пунктов толщина подушки под ленточный фундамент может быть разной.
Иногда состояние участка, отведенного под застройку, позволяет обходиться без песчаной подушки. В этом случае бетонная масса заполняет всю полость, компенсируя неровные участки. В растворную массу в качестве дополнения вносятся полимерные компоненты, повышающие сопротивляемость к воздействию влаги.
В случаях, когда основание устраивается из железобетонных блоков, подушка для ленточного фундамента устраивается в обязательном порядке, чтобы придать камням устойчивость и равномерно распределять нагрузочные воздействия.
Материалы для подушки
Для устройства фундаментной подушки разрешается применять следующие материалы:
- песок крупных и средних фракций;
- мелкую щебенку;
- шлак;
- непучинистые грунты, показатель дисперсности которых менее 1.0.
Если рассматривать этот вопрос с практической точки зрения, то чаще всего пользуются песчаным, песчано-гравийным и песчано-щебневым слоями, обладающими менее пучинистыми признаками, чем родная почва на площадке, отведенной под строительство.
Чтобы безошибочно определить структуру подушки для ленточного фундамента, следует принимать во внимание физические характеристики материалов.
Применение в подобных целях глиняной подушки категорически запрещается. Глина не будет пропускать влагу от фундаментной подошвы и сыграет роль провокатора на вспучивание земли в зимний сезон.
Для песчаной подушки под ленточный фундамент лучше всего подходит гравелистый материал, допускается также применение речного чистого среднефракционного песка. Легкие и тонкие фракции для устройства фундаментной подушки для ленточного фундамента использовать не рекомендуется, потому что они имеют плохие показатели на сопротивляемость при сжатии. В этом случае возрастает вероятность существенной усадки здания.
Определяясь с толщиной подушки под ленточный фундамент, устраиваемой из песка, специалисты рекомендуют брать наибольшее соотношение толщины подушки к ширине ленточного фундамента принимать как 3 к 1. Это означает, что толщина песчаного слоя должна в три раза превышать ширину фундаментной основы. Как правило, толщина подсыпного слоя составляет минимум 0.2 – 0.3 м из расчета защищенности от подъема воды в песке.
В соответствии с требованиями строительных норм, подушку из песка следует защитить от заиливания. С этой целью устраивается слой из геотекстильного или полимерных материалов, которые не позволяют песку смешиваться с окружающим его грунтом.
Такое основание обладает явными преимуществами перед песчаным слоем. Оно считается более прочным и выносливым, потому что основным компонентом является гравийный материал.
На слабонесущих грунтах строители советуют применять песчано-гравийную или только гравийную подушку.
Слой щебенки необходимо тщательно трамбовать. Про такой материал специалисты говорят, что применять его лучше всего в роли уплотнителя в составе прослойки из песка и щебня. Островатые края камней с фракциями 2 – 4 см плотно вбиваются в основной грунт под подложкой и песка, дополнительно упрочняя основу и гарантируя основанию объекта стабильность.
Индивидуальный принцип грамотного выбора устройства подушки под ленточную фундаментную основу даст возможность для значительной экономии денежных средств без ущерба по прочности и надежности сооружения.
Выполнение работ
Мы уяснили, нужна ли подушка под ленточный фундамент, какие материалы для этого использовать лучше всего. Теперь остается разобраться, как правильно устроить такое основание своими руками.
С целью выравнивания дна фундаментной траншеи либо котлована, засыпается слой песка или гравия высотой десять сантиметров. В местах, где планируется расширение стен, применяется бетонирование. Этот же вариант с бетонной подушкой используют, когда планируется строительство ленточного фундамента с армированными сваями из блоков ФБС.
Щебневая подсыпка устраивается просто, следует только не забывать, что высота насыпи не должна превышать основание, а параметры ширины будут в два раза больше аналогичного фундаментного размера. Как правило, прослойка из щебня составляет тридцать сантиметров, одна доля из которой приходится на песок.
Выровняв основание, начинаем устраивать подушку. Сначала насыпается слой песка, который проливаю водой и утрамбовывают. По аналогии поступают с гравийным слоем.
Наиболее надежный вариант – бетонная подушка. Процесс ее обустройства занимает много времени, но вполне выполним своими силами. Только следует помнить, что придется потратиться на необходимые материалы. Толщина такой опоры должна превышать параметры фундаменты на тридцать сантиметров.
Засыпка из песка
Такая фундаментная основа является наиболее легким в исполнении и экономичным вариантом, и выбирают ее застройщики, пытающиеся не только сэкономить деньги, но и ускорить процесс строительных работ.
И хоть на первый взгляд такое основание не внушает доверия по надежности, оно довольно хорошо справляется с возложенными на него задачами. Песок под фундаментной основой спасает ее от подмыва и обеспечивает допустимые нагрузочные воздействия на нижнюю ее часть. Сыпучий материал разравнивается и трамбуется виброплитой, периодически поливаясь водой.
Если почва слабонесущая, в дополнение к песку применяется гравий. Подобного рода подготовительные мероприятия практически исключают усадку фундаментного основания, и здесь очень важно правильно выполнить трамбовку.
Устройство щебневой подушки
Перед тем, как засыпать этот материал, устраивают песчаный слой высотой до пятнадцати сантиметров, который выравнивается и уплотняется. После этого насыпают щебенку, размеры камней которой составляют 2 – 2.5 см, и тоже утрамбовывают. Щебеночный слой должен составлять двадцать – двадцать пять сантиметров.
Во время работы необходимо следить чтобы камни плотно ложились друг возле друга, заполняя все пустотные участки. Чтобы выполнить этот процесс, придется задействовать виброплиту, которая гарантированно поможет создать нужную плотность.
Устройство фундаментной основы будет начинаться со щебеночного слоя, поэтому высота подушки должна достигать нулевого уровня. Такая подложка под ленточную фундаментную основу позволяет сооружать объекты из любых материалов.
Бетонная подушка
Теперь разберемся, как смонтировать площадку из бетонного раствора. Такая конструкция имеет только один негативный момент – стоит достаточно дорого по сравнению с другими вариантами, а все остальное в данном проекте – сплошные преимущества.
Для начала необходимо отметить, что основание получится выносливым, если соблюдать технологический процесс, который выглядит следующим образом:
- строительная площадка очищается от растительности и другого мусора;
- почва выравнивается;
- насыпается слой щебенки, высота которого составляет десять сантиметров;
- выполняется трамбование;
- по всему периметру подушки монтируется опалубочная конструкция;
- вся площадка перед заливкой раствора армируется стальными прутьями;
- заливается бетонная смесь, марка которой определяется с учетом массы будущего объекта;
- раствор тщательно трамбуется глубинными вибраторами;
- до полного набора прочности конструкции потребуется не менее четырех недель.
Основа под строительство объекта получается идеальной, но требует значительных денежных расходов.
Параметры высоты и толщины, гидроизоляционный слой
Итак, ленточный фундамент без подушки устраивает не рекомендуется. Но как правильно определиться с размерами, чтобы не допустить ошибку?
Закладывая подошву под фундаментную основу, принимаем ее высоту до 0.6 м. Если грунты пучинистые, такой показатель увеличивается до восьмидесяти сантиметров. Ширина подушки должна получиться такой, чтобы с каждой стороны имелся выступ по отношению к фундаментной ленте на десять – пятнадцать сантиметров.
Такой вариант отличается определенными достоинствами и обусловлен характеристиками грунтов:
- забетонированная площадка позволяет выполнять армирование каркасной основы или сетки с отличным показателем по жесткости;
- по такой поверхности легче устанавливать опалубочные щиты и выполнять армирование.
Ленточное основание с подушкой следует защитить от воздействия грунтовых вод. Лучше всего для этого подходят рулонные материалы, наклеенные в один или два слоя. Сверху фундаментная основа тоже обрабатывается, чтобы исключить попадание воды к материалам стен из бетона.
Рекомендации специалистов
Материал под устройство фундамента выбирается с учетом следующих факторов:
- необходимо уточнить габариты будущего сооружения – количество этажей, общую площадь. Если объект большой, рекомендуется устроить подушку из бетонного раствора;
- оказывает свое влияние на выбор подушки и строительный материал, предназначенный для возведения объекта. Пеноблочному дому будет достаточно песчаной подушки, для других материалов рассмотрите варианты из гравия и щебенки.
Экономить на устройстве основания не рекомендуется. Ведь фундамент представляет собой основу всего объекта, и защищать его должна надежная подложка.
Монтаж подушки для ленточного фундамента
Одним из выбираемых решений при проектировании, является подушка под ленточный фундамент, наличие которой позволяет защитить конструкцию от разрушающих влияний ниже уровня земли.
Эти воздействия передаются на все несущие элементы постройки. Результаты инженерно-геологических исследований, конструкция ленты дадут ответ о необходимости и размерах подсыпки под опорное основание дома.
Зачем делать подушку
Насыпка слоя песка нужна для того, чтобы:
- Заменить пучинистый грунт из-под опоры здания на более спокойный наполнитель. Глинистые и торфяные почвы при сезонных колебаниях температуры создают перепад уровня до 10 см. Такие колебания сказываются на целостности фундамента и стен. Заглубление желательно ниже уровня промерзания, толщина песка может составить 0,6-0,8 м.
- Равномерно распределить нагрузку строения за счет более плотного поверхностного контакта с нижней плоскостью опоры. Все неровности, особенно каменистых грунтов, заполняются мелкой фракцией, уплотняются и обеспечивают ровный верхний край. Высота засыпки в этом случае достаточна 0,2 м.
- Создать препятствие из песка для капиллярного подъема воды к бетону ленточного пояса. Насыпная толщина слоя для этой цели от 0,3 м.
Как правило, природные факторы встречаются в комбинированном варианте, поэтому принимают к расчету наибольшее значение. Условия участка для строительства могут позволить обойтись без песчаной опоры для ленточного основания. В таком случае бетон сам заполняет все полости, компенсируя неровности поверхности. В раствор добавляют дополнительно полимерную присадку, которая нужна для повышения сопротивляемости проникновению влаги.
Если лента выполняется из отдельных блоков (больших или малых габаритов) подушку обязательно нужно сделать для устойчивости, равномерности распределения нагрузки.
Строительные требования
Постановление Госстроя России от 9 марта 2004 г . №28 одобрило Свод правил по проектированию и устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений
. Документ объединяет 22 СНиПа, 3 СП, 16 ГОСТов.
Согласно п. 5.8.5, песчаная подушка под ленточный фундамент относится к мероприятиям, позволяющим уменьшить усилия в конструкциях сооружения при взаимодействии его с основанием.
Пункт 6.2.21 гласит: Для устройства подушек применяют пески любой крупности, за исключением пылеватых, уплотняемые до плотности в сухом состоянии не менее 1,6 т/м
.
Значение этого показателя для песчаных почв, суглинка составляет около 1,6 т/м³; крупного и среднего песка – 1,65 т/м³; строительные отходы, мелкий гравий 1,5 ÷ 1,7 т/м³.
П. 8.7 При строительстве на практически непучинистых грунтах несущие элементы малозаглубленных и незаглубленных фундаментов укладывают на выравнивающую подсыпку из песка, на пучинистых грунтах – на подушку из непучинистого материала
. Для увеличения значения расчетного сопротивления грунта основания возможно устройство из песчано-щебеночного (песчано-гравийного) смеси (песка крупного/средней крупности – 40%, щебня, гравия – 60%).
Рекомендованная толщина насыпного слоя, которую следует сделать – три ширины фундамента.
Как сделать самому
Первоначально правильно выбранный размер глубины траншеи равен сумме высоты ленты и толщины подушки. Если ширина фундамента равняется или больше основания стены на 10-20 см, то насыпное основание делается еще на 12-15 см шире в каждую сторону. Эти сантиметры выбираются опалубкой под заливку, являются рабочим зазором для монтажа блоков.
На дно ровными слоями до 0,2 м засыпается промытый от глины песок или песчано-щебневая масса. Плотность достигается увлажнением и трамбовкой (1,6 т/м³ – значит, по обработанной поверхности можно пройти, не оставив следов). Промывка вне траншеи нужная для того, чтобы не размыть грунтовую основу, удалить пучинистые примеси из опорной насыпи. Трамбовку делают доступными приспособлениями:
- Электромеханический вибратор;
- Деревянная колода с ручками;
- Каток (поле в ширину свыше 0,6 м).
Обратная отсыпка не выполняется из пучинистых материалов (конкретно – глины). Глина не столько приносит пользы задержкой воды, сколько вреда, выдавливая ленточный монолит при промерзании.
Насыпав и уплотнив всю проектную толщину насыпного пояса, сверху укладывают гидроизоляционный слой из рулонных материалов, битума.
Важные моменты
Если массивное здание стоит на ленточном цельноналивном основании, то оно, как правило, является заглубленным ниже уровня промерзания. Делать песчаную подсыпку необязательно.
Устраивать зернистую опору в местах с высоким уровнем грунтовых вод без оборудования дренажа нельзя. Вода будет скапливаться как раз под фундаментом. Для домов с цокольными, подвальными помещениями насыпной слой обустраивается под всей площадью.
Заиливание, правильно сделанной основы, может происходить, со временем, под действием грунтовых вод. Тогда возрастут силы вспучивания там, где, по расчету, их быть не должно. Воспрепятствовать этому можно, выложив дно и стены до самой поверхности специальными промышленными тканями (геотекстиль).
Применение бетона
При наборе 50% прочности сверху можно начинать устанавливать фундаментные блоки, собирать каркас для армирования под заливку бетоном. Тощий раствор заполнит все полости на дне траншеи, выровняет в горизонт основание. При строительстве в холодное дождливое время года будет правильно укрывать место работы от снега, льда, дождя пленками на всех этапах работы.
Делаем подушку из песка в случаях:
- Незаглубленный способ возведения.
- По результатам инженерно-геологических исследований, исходя из характеристики почвы участка.
- Ленточный фундамент из блоков.
Устойчивая опора здания сокращает количество ремонтов и увеличивает срок эксплуатации.
Назначение подушки под ленточный фундамент
Возведение каждого здания начинается с устройства фундамента. Его главная функция – создание прочной опоры и обеспечение поддержки здания во время всего периода эксплуатации. Для облегчения этапа заливки и придания основанию большей надежности, нужна песчаная подушка под ленточный фундамент. Ее задача − обеспечить ровную и устойчивую поверхность для устройства основания.
Функции подушки
До укладки железобетонных ленточных оснований или использования для этой цели железобетонных блоков, обычно нужна подсыпка из песка, щебня или гравия. Песчаная или гравийная подошва выполняет следующие функции:
- выравнивает траншею под заливку основания и сглаживает возможные неровности грунта;
- равномерно распределяет нагрузки от веса фундамента на нижние слои грунта;
- отсекает влагу и отводит грунтовые воды от основания, предотвращая вспучивание в холодное время года.
При наличии высокого уровня вод на строительном участке, перед тем как будет сделана подушка под ленточный фундамент, дно траншеи или котлована выкладывают геотекстилем. Слой этого материала предотвратит возможное заиливание песчаного слоя.
Основные параметры ленточного фундамента
Основания ленточного типа устраивают по периметру будущих стен конструкции (как внешних, так и внутренних) на глубину разработки почвы.
Устройство такого типа основания предусматривает два основных параметра:
Существует следующее требование к ширине – она должна быть не меньше, чем толщина стены. Но, чаще всего, этого бывает мало для того чтобы на выходе получить площадь, обеспечивающую несущую способность фундамента. Можно увеличить ширину на всю высоту фундамента, но это экономически невыгодно.
Исходя из этого, для увеличения площади основания здания, часто устраивается расширение в его более заглубленной части. Таким образом, фундамент имеет трапециевидную форму. Это оптимальная форма сечения ленты основания для принятия нагрузок.
В этом случае, углы наклона боковых стен равны 30º и 45º, где первый показатель приведен для кирпичных фундаментов, а второй – для бетонных. Такая конструкция позволяет избежать опасных растягивающих или скалывающих напряжений на боковых гранях основания.
Более того, нижняя (расширенная) часть препятствует выдвижению основания из грунта и нейтрализует влияние касательных сил пучения в мороз. Устройство основания в виде трапеции позволяет значительно снизить расходы, сокращает объем бетонной смеси и арматуры. При этом такой фундамент характеризуется хорошими несущими способностями.
Устройство подушки и материалы
Материалами, для подготовки подушки под фундамент ленточного типа могут быть:
- чистый песок крупной фракции, не содержащий глинистых примесей;
- галька;
- смесь щебня и песка;
- бетон и железобетон.
Если выполняется устройство подушки на слабых грунтах, то нужна подсыпка из песка и щебня или песчаной гравийной смеси в следующем соотношении: 40% песка крупной фракции и 60% щебня или песка. Такой вид оснований подходит для фундаментов одноэтажных небольших домов, то есть для относительно легких строений. Подушки такого типа не требуют увлажнения и послойной утрамбовки.
Отсыпка песчаной гравийной или щебеночной смеси дает меньшую усадку после укладки, в сравнении с подушками из песка. Однако при возведении конструкций большего веса, например кирпичных домов, этап утрамбовки является обязательным.
Устройство песчаной подушки
Подсыпка песка в подготовленную траншею выполняется послойно, толщина каждого слоя должна быть примерно 10− 20 см. Утрамбовка также выполняется послойно. Для равномерной утрамбовки используют площадочные вибраторы или катки. В индивидуальном строительстве обычно применяют подручные трамбовочные средства, например, обрезок бревна с импровизированной ручкой наверху.
Увлажнять или не увлажнять песок? Ответ на этот вопрос зависит от состояния грунта на строительном участке. Если грунт надежный, каждый слой перед утрамбовкой необходимо немного пролить водой. Это позволит хорошо уплотнить его перед тем, как будет выполнена отсыпка следующего слоя.
В случае наличия слабых грунтов, в траншею нужна подсыпка предварительно увлажненного песка. Кроме того, при увлажнении до укладки в траншею, из песка вымываются глинистые примеси.
Высота, толщина и гидроизоляция
При закладке подошвы под фундамент ленточного типа, общая высота в зависимости от грунта, может быть до 60 см. (ширина фундамента 3м). Для грунтов, подверженных сильному морозному пучению, этот показатель несколько выше, и составит 80см. Непосредственно ширина самой подушки, должна превосходить фундамент по обе стороны на 10 −15 см.
Также возможна бетонная подготовка для возведения ленточного фундамента. Выбор этого варианта имеет относительное преимущество и обуславливается характеристиками почв:
- забетонированная плоскость предоставляет возможность выполнить армирование каркасов или сеток с хорошими показателями жесткости;
- на такой поверхности легче выполнять опалубку и армирование в холодное время года.
После того, как определены размеры периметра будущего строения, проводится подсыпка песчаной подушки на 10 −15 см при ширине, превышающей основание фундамента на 30 и более сантиметров.
Далее выполняют бетонную подготовку из бетона низкой марки или цементного раствора.
Независимо от выбранного типа (песчаной подушки или бетонной подготовки), размеры готового фундамента должны в точности соответствовать проектным отметкам по горизонтали. То есть, на этапе рытья траншеи, принимаются в расчет размеры подушки и высота фундамента.
Еще одно преимущество укладки бетонного основания – возможность уменьшить защитный слой над армированным каркасом. Если подсыпка песка требует слоя в 5−7см, то при втором варианте его толщина уменьшается почти вдвое – до 3− 4см.
Кроме того, чем больше толщина засыпки под основание и пол подвального помещения, тем меньшее фундамент будет подвержен силам пучения. Отсыпка щебня, песка и гравия хорошо защитит фундамент и пол.
Ленточный тип основания с устроенной подушкой обязательно должен быть защищен от вредного влияния почвенных вод. Для этих целей могут применяться гидроизоляционные рулонные материалы. Они наклеиваются в один или два слоя. Верх фундамента также обрабатывается гидроизоляционными материалами, чтобы не допустить проникновения влаги из бетона.
Делать или не делать подсыпку?
Несмотря на все аргументы, приведенные выше, бывают случаи, когда она абсолютно не нужна. Поэтому, следует перечислить случаи, когда отсыпка песка и формирование подушки, скорее навредят, чем помогут:
- Если отсыпка песка выполняется в плотные почвы, например, глины или суглинки, то в сравнении с окружающими почвами, песок будет менее плотным заполнителем, который втянет всю воду в себя. Как следствие этого, подушка защитит от поднятия влаги к основе фундамента, но будет накапливать воду от атмосферных осадков. В результате, почва под основанием будет менее прочной, что снизит характеристики фундамента. Чтобы избежать такой ошибки, выполняется укладка дренажной системы для отвода дождевой и талой воды.
- Влага в почве присутствует как в виде воды, так и в виде пара. Пар легко преодолевает песчаную преграду и приводит к конденсату влаги непосредственно на фундаменте. Для того чтобы не допустить образование конденсата, применяют влагостойкий бетон или выполняют гидроизоляцию.
- Выравнивание грунта и равномерное распределение нагрузки по всей поверхности необходимы для сборных конструкций, например, из ФБС блоков. При их установке на неровную поверхность, под блоками образуются пустоты, которые могут располагаться в разных местах. В итоге после окончания работ и неравномерной усадки, возможны деформации. Поэтому отсыпка песчаной подушки под такое основание устранит перепады и равномерно распределит вес каждого элемента.
Подсыпка песка не нужна в случае заливки монолитной ленты. Пластичный бетон заполнит возможные перепады, и не допустит образования пустот. Монолитная конструкция будет передавать нагрузку, и распределять ее всей поверхностью.