Виды песчаного грунта для основания под фундамент
Крупнозернистые и среднезернистые пески – отличное основание для фундамента, тип которого можно выбирать любой. Хорошие дренажные свойства, малая пучинистость и вследствие этого, отсутствие значительных сезонных подвижек.
Мелкие и пылеватые пески ведут себя иначе – не пропускают, а впитывают и задерживают воду, образуя, просто говоря, грязь. Замерзая, эта грязь сильно увеличивает свой объем, из-за большого количества воды – типичное морозное пучение
Пылеватые пески – сильнопучинистое основание, и при выборе и расчетах фундаментов и дренажных систем нужно брать во внимание это обстоятельство
Еще один возможный фактор, усложняющий строительство на мелких пылеватых песках и супесях – это их тенденция при высоком уровне грунтовой воды, а иногда и близости водоносного пласта, переходить в плывунное состояние. Плывун – серьезное обстоятельство, а в ряде случаев он может стать опасным. Геологическое обследование грунтов участка – лучшее решение, особенно если грунт – пылеватые пески, супеси и суглинки, а вблизи имеются заболоченные места, или есть/был водоем, даже совсем небольшой. Случайное вскрытие плывуна при земляных работах может привести к авариям на подземных инженерных коммуникациях и деформациям разной степени тяжести близкорасположенных строений.
Точное расположение и мощность (толщину слоя) плывуна выяснять необходимо. Если плывун находится близко от УГВ, возможно устройство свайно – винтового фундамента.
Толщина песчаной подушки
Песок, как любой строительный материал, имеет свою стоимость. При больших площадях основания здания толщина подготовки значительно влияет на объём потребности в породе. Соответственно это влияет на размер затрат по устройству основания здания
Поэтому застройщику очень важно рассчитать оптимальную толщину подушки
Одним из самых распространённых типов оснований является ленточный фундамент. Траншеи под ленточный монолитный или сборный фундамент роют на 200 мм шире ленты. Следовательно, ширина подушки будет такой же. Сыпать породу в траншеи надо с таким расчётом, чтобы после полива водой и трамбовки, толщина подушки составила 150-200 мм.
Такая толщина песчаного подстилающего слоя вполне достаточна для ленточного фундамента малоэтажного дома. Под здания больших площадей из тяжёлых конструкций размеры подстилающего слоя определают проектные организации.
Рекомендуем посмотреть видео, как правильно определиться с толщиной подстилающего слоя под основание дома.
Устройство песчаного слоя под плитный фундамент производят таким же образом, как под ленточный монолит. Основание по своим размерам позволяет для трамбовки песка применять виброплиты большой ширины. При возведении столбчатых опор подушку уплотняют ручными деревянными трамбовками.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент для дома на болоте
Дома с каркасными стенами, а также со стенами из бревна и бруса, более гибкие -выдерживают значительно большие деформации, чем каменные дома. Такие дома на болоте можно строить на мелкозаглубленных или незаглубленных ленточных фундаментах.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент для одноэтажного дома с каркасными или деревянными стенами. 1 – толща слабого болотистого грунта – 10 м.; 2 – песчано – гравийная (щебеночная) подушка; 3 – ленточный монолитный железобетонный фундамент; 4 – планировочная насыпь; 5 – отмостка; 6 – гидроизоляция; 7 – уровень грунтовых вод – 0,4 м. от поверхности грунта.
Мелкозаглубленный монолитный ленточный фундамент под наружными и внутренними стенами, поз.3, представляет собой единую пространственно жесткую раму. В целях повышения жесткости, высота ленты фундамента, совмещенного с цоколем, увеличена. Широкая подошва фундамента расположена в уровне поверхности грунта на песчано-гравийной подушке.
Ширину подошвы фундамента выбирают по расчету в зависимости от веса выше расположенных конструкций дома, снеговой нагрузки и с учетом несущих свойств грунта под фундаментом и толщины песчаной подушки.
Под самонесущими стенами дома (стены, на которые не опираются перекрытия и стропила крыши) ширину подошвы ленточного фундамента, показанного на рисунке, уменьшают до 500 мм.
Ширина цоколя на рисунке не указана. Этот размер выбирают из конструктивных соображений. Например, для стены из бруса толщиной 150 мм с опиранием на цоколь балок перекрытия на длине 120-150 мм, достаточно ширины цоколя 300 мм. Для более толстых стен ширину цоколя увеличивают. Делать высокий цоколь уже 300 мм. не рекомендуется из-за возможной потери устойчивости на скручивание.
Высоту монолитного цоколя выбирают исходя из необходимости:
- Обеспечить требуемую жесткость фундамента.
- Защиты стен от увлажнения — деревянные стены следует располагать выше снегового покрова.
Как правильно сделать грунтовую подушку фундамента
Под ленту фундамента выкапывают траншею. Глубина траншеи при высоком уровне грунтовых вод должна быть на 10 см. выше уровня воды. В дно траншеи втрамбовывают слой щебня. Песчаный грунт в подушку укладывают слоями толщиной не более 20 см. с послойным увлажнением и уплотнением механическим вибратором.
При ручной трамбовке грунт насыпают слоями 5-10 см. Верхний слой подушки лучше всего отсыпать смесью песка — 40%, и щебня — 60%. Ввиду малой толщины подушки выдерживать её во времени для стабилизации осадки грунта не требуется. После отсыпки на подушке можно сразу устраивать фундамент дома.
Ширина песчаной подушки должна быть несколько больше ширины подошвы фундамента. Чем толще песчаная подушка, тем больше должна быть её ширина. Достаточно широкая подушка увеличивает площадь, на которую распределяется нагрузка, передаваемая от подошвы фундамента на подушку и далее на природный грунт.
Ширину песчаной подушки — b, под фундаментом определяют по формуле, м
.: b = Bf + 2 * Dp * 0,7 где: Bf — ширина подошвы фундамента,м .; Dp — толщина песчаной подушки под подошвой фундамента,м .; 0,7 — тангенс угла 35 град — угол внутреннего трения для песка подушки.
Планировочная насыпь грунта
Дополнительная планировочная отсыпка грунта, поз.4, выполняется после устройства ленточного фундамента. Ленту фундамента в пределах ширины траншеи засыпают песчано-гравийной смесью. За границей траншеи для планировочной насыпи можно использовать любой грунт.
Высоту планировочной насыпи принимают в пределах 0,2 – 0,5 м.
Повышение уровня строительной площадки планировочной насыпью грунта у дома на болоте позволяет:
- Создать благоприятные условия для отвода дождевых и паводковых вод от дома.
- Уменьшить глубину промерзания естественного грунта, в результате снижаются деформации, вызванные морозным пучением.
- Увеличить глубину залегания грунтовых вод относительно уровня строительной площадки.
Как правильно сделать подушку
Некачественно обустроенный фундамент ― первопричина разрушения цоколя, растрескивания стен, перекоса оконных и дверных проемов. Соблюдение нормативов и технологии строительства основания позволит избежать многих проблем. Это относится и к созданию песчаной подушки.
Устройство следует начинать с защиты от возможного заиливания. Обеспечивается укладкой на дно траншеи геотекстиля с оставлением краев для укрытия подушки сверху и по бокам. Следующий этап ― непосредственное насыпание слоя песка/песчано-гравийной смеси. Перед засыпкой песок рекомендуется просеять. Лучше выбирать материал средней степени влажности, нормальной сыпучести.
Окончив засыпку, нужно проверить качество уплотнения. Нормативная плотность подложки ― от 1,6 т/м³. Для этого надо пройти по насыпи. Качественно уплотненная поверхность останется ровной. Завершив трамбовку, смыкают края геотекстиля и подсыпают примерно полсантиметра песка для защиты укрывного материала от повреждений.
Формируя насыпную основу, необходимо учитывать глубину расположения грунтовых вод. Близкое залегание грунтовок требует формирование дренажного слоя или создание подушки из других, более прочных материалов (бетона, щебня).
Уход за забетонированной плитой и снятие опалубки
Уложенной бетонной смеси дают выстоять при температуре градусов. Для этого летом его поливают водой или накрывают влажной мешковиной
Кристаллизация бетона продолжается довольно долго, но особенно важно не допустить его пересыхания в течение первых нескольких дней
От воздействия солнца или ветра вода быстро испаряется и выветривается. В результате в массиве отвердевающего бетона могут возникнуть трещины.
Убирать опалубку можно после окончательного затвердевания залитого раствора (от недели и более). Разбирать опалубку нужно бережно, чтобы не повредить углы, которые еще не стали достаточно прочными. Обнаруженные сколы и дефекты зачищают щеткой из металла и промывают сильной струей воды. Затем их затирают густым цементным раствором.
Закладка фундамента дома – это первый и ответственный этап строительства, однако этому предшествует подготовка основания под всем пятном застройки на участке.
Тип фундамента, его конструкция и характеристики зависит от несущей способности грунтов на месте строительства, как и прочность дома, который будет возведен впоследствии.
Еще на стадии проектирования следует определить свойства грунтов и определить, какая подсыпка под фундамент песок или щебень будет актуальна в качестве подготовки.
Несколько не корректно ставить вопрос о выборе подсыпки под фундамент из песка или щебня. Залогом прочного и устойчивого дома является прочное и надежное основание, которое должно соответствовать ряду требований:
- Высокая прочность и плотность грунта, способная выдержать распределенную нагрузку дальнейшей застройки;
- Грунтовая вода не должна задерживаться под основанием, потому важна высокая дренирующая способность грунта;
- При намокании или высыхании основание не должно терять своих основных характеристик.
- В нем не должно быть органически активных компонентов;
- Не допускается наличие горючих или растительных остатков способных к гниению.
- Не допускается холодное пучение грунта;
- Не допускается неравномерной усадки или деформации.
В ходе выполнения строительных работ основание не должно деформироваться даже под грузом задействованной строительной техники или активности строителей.
Прочности поверхностного слоя должно хватать для размещения всех необходимых элементов, таких как армирующий каркас, опалубка и т.д.
устройство подсыпки
Так как тип грунта на участке подобрать заранее не получится, следует работать с тем, что есть по факту. Если же грунт не соответствует указанным требованиям – используется подсыпка под фундамент из:
- песка;
- гравия;
- песчано-гравийной смеси (ПГС);
- дресвы (дробленной горной породы осколочного типа);
- щебень;
- тощий бетон.
Так как свойства каждого из перечисленных материалов отличаются, как и способы их использования, то выбор подсыпки должен выполняться исходя из конечных требований к основанию под фундамент.
Основной вывод: подсыпка под фундамент из песка или гравия нужна для корректировки свойств грунта, на котором будет возводиться дом. Она входит в состав мероприятий по подготовке основания и не являются безусловным компонентом.
В любом случае по типу грунта вначале определяется оптимальный тип фундамента
(ленточный, свайный, монолитная плита и т.п.) и уже после этого подбирается при необходимости тип подсыпки, который потребуется.
Качественной подготовкой под ленточный фундамент или монолитную плиту является заливка дна котлована тощим бетоном для выравнивания уровня и подготовки прочного основания. Песок или гравий по большей части являются дешевой альтернативой для снижения общих затрат на строительство.
Устройство подбетонки
Вне зависимости от типа грунта, на первом этапе работ по выполнению подготовки из тощего бетона под фундамент следует выровнять дно выемки. К сведению, для монолитной ленты достаточно будет выкопать траншею, а для плиты потребуется котлован. При определении глубины выемки учитывается толщина подбетонки и толщина песчано-гравийного слоя, укладываемого непосредственно на грунт.
Рыхлую почву необходимо утрамбовать, а на дно выемки подсыпать песок и щебень. Слои также трамбуются. Щебень, в этом случае, будет выполнять дренажную функцию. Далее на поверхность в качестве гидроизоляции настилаются полотна рубероида или пленки.
Бетонная подготовка под монолитную ленту или фундаментную плиту должна выступать по периметру за пределы подземной конструкции на 10-15см. С таким учетом делается щебеночно-песчаная подоснова и выполняется устройство опалубки под заливку основания. Высоту короба принимают, исходя из толщины подготовки под фундамент.
На следующем этапе замешивается тощий бетонный раствор, в состав которого входит малый объем цемента. В качестве наполнителя используется гравий и песок. После того, как бетон будет залит в опалубку, его потребуется утрамбовать, чтобы избавиться от пузырьков воздуха, и выровнять. В первые несколько дней поверхность бетонной подготовки накрывают полиэтиленовой пленкой, предотвращающей чрезмерное высыхание поверхности.
Армирование значительно укрепляет подбетонку и повышает надежность подземной части строения. Сетки вяжут посредством проволоки из стержней диаметром восемь миллиметров, а укладывают до заливки раствора. Для обеспечения надежного спряжения бетонной подготовки с фундаментом, в толщу основания вертикально устанавливают металлические прутья таким образом, чтобы они выступали над поверхностью бетона на 20-30см.
Делаем подушку правильно
Если основание будет плохого качества, то возможен разрез стен, разрушается цоколь и появляются другие проблемы.
Под подошву фундаментов обязательно помещают геотекстиль. С помощью этого средства снижают риск проникновения влаги к основному материалу. Дальше необходимо насыпать слой выбранного материала.
Когда весь материал будет засыпан, смыкают водоотталкивающий материал. В конце добавляют песка, но не больше, чем на пол сантиметра, чтобы незаглубленный фундамент на песчаной подушке не ухудшил свойства защитного покрытия.
Песчаная подушка на глине также используются в строительстве дома, но иногда лучше прибегнуть к более прочным вариантам. Решение принимают в зависимости от того, на каком грунте будет строиться здание. Если подземные воды рядом с поверхностью, то лучше создать прочную подошву, чтобы избежать проблем в будущем.
Согласно СНИП – строительным нормам и правилам, какой песок используют и высоту его насыпа определяют с расчетов и условий местности. Если они нормальные, то:
- Для ленточного фундамента достаточно пятнадцатисантиметрового насыпа. После утрамбовки он должен быть высотой до 30 см.
- Плиточное основание требует подсыпки в 10-15 см, а кирпичное – 25 см.
- Если фундамент на столбцах или сваях, то требуется смесь из щебня и песка до 30 см, а иногда и до 60 см.
Если местность заболочена или подземные воды слишком близко к поверхности, то нужна помощь людей, разбирающихся в этих вопросах. Они определят для чего песчаная подушка под фундамент в этом случае и из чего ее сделать. Обычную прослойку для таких случаев использовать нежелательно. Чтобы повысить эффективность, нужно продолжить водоотводы, дренаж.
Для каких целей устраивают промежуточное звено между почвой и фундаментом, так это для соединения постройки с грунтом.
Во время насыпания нужно соблюдать ряд рекомендаций:
- Сформировать откосы с крутизной в 1:1,15.
- Посеять траву, выполнить одерновку и укрепить почву другими доступными способами.
- Выполнить уклон не менее трех градусов от центра к наружной стороне.
- Под подошвой фундаментов МТИ обязательно поместить геотекстиль.
Для обычного песка подходит любое подручное средство, но если добавить гравий, понадобится более тяжелая артиллерия в виде:
- виброноги. Для ее работы установлен мотор, который работает на дизельном топливе. Утрамбовывает материал большая пята.
- виброплиты. Подходит для устройства оснований плитного типа;
- виброкатка. С его помощью уплотняют песочную прослойку на строительных площадках большого размера.
Подобный подход к созданию подложки отличается массой преимуществ:
- не нужно много тратиться на материалы;
- почта не страдает от чрезмерной нагрузки;
- не нужно брать в аренду дорогую строительную технику, так как сделать насыпь более плотной можно доступными средствами.
Поэтому такие основания пользуются большой популярностью в строительстве. Они обеспечивают устойчивость фундамента и защищают дом от усадки, разрушения цоколя и других повреждений, которые способны повлечь за собой существенные финансовые затраты.
Для чего укладывают сыпучий материал
Если коротко ответить на вопрос, всегда ли требуется сделать песчаную подушку под фундамент, ответ будет отрицательным. Сыпучий материал под подошву нужен для выполнения трех функций, о которых рассказано далее.
Фундамент из блоков
Устройство песчаной подушки — мероприятие, доставшееся в наследство от советского времени. Тогда фундамент дома в основном изготавливали из типовых элементов заводского изготовления, фундаментных блоков ФБС. Согласно СП 50-101-2004 для сборной опорной части подготовка из сыпучего материала обязательна.
Для сборного фундамента подушка выполняет роль выравнивающей основы.
Подготовка из песка здесь обоснована тем, что при установке отдельных элементов на грунт основания, имеющий даже незначительные перепады, возможет их перекос. Блоки недостаточно связаны между собой и не могут справиться с неровностями почвы под ними. Отсюда следует, что первой функцией песчаной подушки под фундамент становится необходимость в создании ровной поверхности для установки отдельных элементов. Кроме того, сыпучий материал, в отличие от грунта, имеющегося на участке, легко может подстроиться под форму опорной части здания и предотвратить ее смещение при эксплуатации.
Монолитный бетон заполняет все неровности грунта.
Пучинистые грунты
Морозное пучение — явление, которым испуганы все, кто имеет отношение к строительству или собирается возводить частный дом
Важно разобраться в причинах такой проблемы. Она возникает при одновременном наличии двух факторов:
- вода;
- низкие температуры.
Если исключить хотя бы один из них, пучение не возникает. Особенно склонны к такому явлению глинистые основания. Согласно СП 50-101-2004 подушку из непучинистых (условно) материалов (то есть из крупнозернистого или среднезернистого песка или крупнообломочного материала) требуется предусматривать для фундаментов, устройство которых выполняется на пучинистых грунтах. При этом рассматриваются только незаглубленные или мелкозаглубленные опоры. Таким образом, исключается поднятие воды из почвы к основанию здания, то есть устраняется один из факторов для морозного пучения.
По сути, подушка из песка защищает подошву от поднятия капиллярной влаги, которая может привести не только к пучению, но и к коррозии арматуры. В большинстве случаев такое свойство не актуально, поскольку современные бетонные смеси включают специальные добавки, повышающие стойкость материала к проникновению влаги, и для сохранности арматуры нужен только защитный слой.
https://youtube.com/watch?v=oCBtt4-1d28
Если сделать заглубленный фундамент, опирание которого происходит ниже, чем толщина промерзания почвы, исключается второй фактор для возникновения пучения — температура. Стоит помнить, что почва сама по себе не источник холода, он идет снаружи из атмосферы, поэтому чем глубже расположена подошва дома, тем более высокая температура рядом с ней в зимний период. В этом случае подготовка для защиты от выпора не нужна, поскольку нет причины для чего ее предусматривать. Исключение составляют лишь те случаи, которые предусматривают наличие других причин.
Наличие слабого грунта
Подготовка из песка потребуется, если геология участка включает насыпной грунт. Такое основание имеет рыхлую структуру и крайне не рекомендуется для возведения на нем плитных, ленточных или столбчатых фундаментов. В этом случае потребуется выполнить замену части почвы. В качестве замещающего материала используют песок.
Эта причина приводит к повышению трудоемкости работ. Толщина слоя, которая позволит повысить надежность основания может быть достаточно большой, иногда значения достигают 1,5-2 м. При укладке песок обязательно трамбуется небольшими слоями (15-20 см).
Если обобщить причины, по которым требуется подготовка из песка под фундамент, то можно сказать следующее:
- выравнивание под сборные конструкции;
- устранение капиллярной влаги при недостаточном заглублении подземной части здания в пучинистом грунте (МЗЛФ, мелкозаглубленная плита);
- замена рыхлого, склонного к усадке основания на более прочное.
В остальных случаях она бесполезна, а иногда может быть и вредна:
- если почва на участке плохо пропускает воду (глина), то вся влага будет скапливаться в подготовке из песка как в корыте, что приведет к чрезмерному увлажнению грунта вблизи фундамента;
- песок или гравий не препятствует проникновению через низ паров воды, из-за этого на нижней части подошвы может образовываться конденсат, который негативно влияет на конструкцию.
Виды оснований
Чтобы избежать скорого разрушения или деформации здания на пучинистых грунтах, при строительстве используется подготовка, а затем расчет, чтобы выбрать какой из нескольких видов фундаментов лучше сделать:
- массивные заглубленные ленточные фундаменты, имеющие серьезное армирование, можно залить для крупных сооружений из шлакоблока или кирпича;
- для небольших строений нужен столбчатый фундамент, какой убережет от поверхностных грунтовых вод;
- также можно сделать расчет и применить винтовые сваи;
- можно использовать плитный фундамент (подойдет монолитная плита).
Однако для всех нужен метод строительства на песчаной подушке.
Все типы фундаментов можно выполнить своими руками.
Песчаный слой под свайный или столбчатый фундамент
Для таких фундаментов своими руками, нужен песчано-гравийный способ засыпки основания.
Изначально на дно выкопанного котлована под столбчатый фундамент засыпают слой щебня или гравия. Далее, на него насыпают песок, его увлажняют, а затем тщательно утрамбовывают ручной или механической трамбовальной машиной.
Делают такую прослойку своими руками под столбчатый каркас высотой 20 — 30 см, ширина какой зависит от ширины столба фундамента, то есть на 10 — 20 см больше столба с каждой его стороны.
На готовую утрамбованную поверхность под столбчатый каркас расстилают гидроизоляцию. Это может быть полиэтилен или рубероид.
Процесс уплотнения засыпки
Зачем нужна гидроизоляция — она предотвратит впитывание засыпкой влаги из заливаемого бетонного раствора. Монолитная плита не пострадает, а армирование не испортится.
Песчаный слой под плитный фундамент
На плитном фундаменте могут быть построены такие сооружения, как баня или гараж, а также прочие мелкие хозяйственные постройки.
Зачем возводить грандиозные сооружения, если можно обойтись бюджетным способом.
Здесь песчаная прослойка засыпается по всему периметру котлована под основание плиты.
- весь котлован выравнивается;
- на 10-15 см насыпается щебень для фундамента;
- следующим слоем насыпается песок в 15 — 20 см;
- затем все трамбуется;
- в завершение укладывается гидроизоляция.
Песчаный слой под ленточный фундамент
Такой фундамент наиболее распространен в частном строительстве.
Для того чтобы сделать такую конструкцию своими руками, следует определиться с типом сооружаемого объекта, оценить окружающие условия строительства и прочие нюансы.
Например, для стандартного гаража хватит и 20 см. Опытные монтажники делают ширину засыпки на 15 см больше с каждой стороны от заливаемого фундамента.
На дно выкопанной в грунте траншеи насыпается прослойка песка. Его следует тщательно выровнять, а затем увлажнить для качественной трамбовки.
Песчаная подушка под ленточный фундамент уплотняется ручным или электрическим трамбователем.
Если на поверхности после трамбовки не остаются следы от обуви, то значит процесс был выполнен правильно.
В заключение у подушки ровняется вся горизонтальная поверхность и на нее укладывается гидроизолирующий слой.
На что следует обратить внимание?
Подытожив все вышесказанное, можно отметить основные моменты для того, чтобы правильно сделать песчаную подушку под фундамент своими руками:
- Для устройства песчаной подложки под возводимый фундамент здания, следует использовать гравелистый, крупнозернистый песок.
- Количество песка для засыпки можно рассчитать зная размеры траншеи (длину, ширину и высоту).
- Следует учитывать то, что при трамбовке объем песка уменьшится.
- Дно выкопанной траншеи следует выровнять и тщательно утрамбовать.
- Гидроизоляцией застилается дно траншеи и поверхность утрамбованной песчаной засыпки.
- Увлажнять песок следует до засыпки.
- Песок трамбуется до того момента, пока на нем не перестанут отпечатываться следы от обуви.
Для чего нужна песчаная подушка под домом? Это необходимая опора-прослойка между грунтом и основанием постройки, предохраняющая его от воздействия морозного пучения почвы, подземных вод, прочих вредных факторов. Она должна иметь высокую плотность, ровную поверхность, правильную форму.
Виды фундаментных подушек
- Песчаная.
- Щебеночная (гравийная)
- Гравийно-песчаная (щебеночно-песчаная).
- Бетонная.
- Из готовых плит ЖБИ (серия ФЛ).
Песчаная самая дешевая, поэтому ее чаще других выбирают для частного, а также малоэтажного строительства. Она идеально подходит под легкие постройки — одноэтажные или каркасные дома, из ячеистых бетонов (пено- и газоблоков).
