Устройство песчаной подушки под фундаменты: Устройство песчаной подушки под фундаменты – для чего нужна и как сделать

Устройство песчаной подушки под фундаменты

Возведение фундамента – один из ключевых этапов постройки дома. Здесь важен и правильный выбор конструкции фундамента, и соблюдение технологии строительства. Устройство песчаной подушки под фундаменты относится к составной части сооружения основания здания.

Для чего нужна песчаная подушка под фундаменты

Песчаная подушка выполняет важные функции, которые в дальнейшем будут влиять на целостность и долговечность сооружения в целом:

• выравнивает дно траншеи или котлована;
• служит своеобразной дренажной системой;
• повышает амортизационные качества фундамента, что актуально при пучинистых грунтах.

Капиллярная влага поднимается к бетонной подушке фундамента по грунтам. Это крайне нежелательно, так как точно так же вода в дальнейшем будет подниматься дальше вверх, достигая арматуры и вышележащих конструкций.

Слой песка отсекает капиллярную влагу от фундамента. Защищает песчаная подушка под фундамент основание дома и от грунтовых вод, которые в зависимости от сезона

меняют свой уровень.

Песчаная подушка применяется в конструкции мелкозаглубленных фундаментов, когда заложение основания меньше глубины промерзания грунта. Это основывается на том, что песок не изменяет свой объем при замерзании и после оттаивания.

В ряде случаев гораздо выгодней заменить слой проблемного грунта полностью или фрагментарно на песок. Например, когда слой слабого грунта распространяется на большую глубину. Заглублять фундамент до несущего слоя грунта невыгодно. Песчаная подушка с заданной степенью плотности выполняет функцию хорошего грунта.

Правила устройства песчаной подушки

Перед тем, как укладывать песок, дно котлована (траншеи) застилают рубероидом или геотекстилем. Мероприятие защищает песчаную подушку от смешивания с основным грунтом, повышает срок службы основания. Также оно предотвращает заиливание песка при поднятии уровня грунтовых вод.

Для устройства песчаной подушки подходит только крупнозернистая или гравелистая фракция. Возможно применение речного песка. Пылеватые и мелкие фракции склонны к пучению и поэтому не годятся для защиты конструкций фундамента.

Для создания надежного основания, исключения его просадки в будущем, песок тщательно утрамбовывается. Насыпается он слоями по 20 см толщиной и предварительно обязательно смачивается. На месте проливать песок не стоит, так как велика вероятность, что грунт под ним будет размыт. Данное обстоятельство приводит к неравномерной усадке постройки.

Уплотнение песка ведется при помощи виброплиты или ручного вибратора. Можно выполнить работу подручными средствами, но есть риск получить некачественную, плохо утрамбованную подложку под фундамент. Должно получиться прочное монолитное основание, на котором не остается даже отпечаток от обуви взрослого человека – это своеобразная проверка качества уплотнения. Важно следить за соблюдением горизонтальности, выравнивая поверхность песка, для этой цели используется строительный уровень.

Когда нужна песчаная подушка под фундамент

Фундамент на песчаной подушке выполняется, если ведется индивидуальное строительство дома, коттеджа, бани или гаража. Более тяжелые постройки требуют других материалов, укрепляющих основание.

Для выравнивания дна траншеи достаточно будет слоя высотой 20 см. Точно определить толщину подсыпки позволит изучение следующих факторов:

• состава грунтов на участке строительства;
• глубины промерзания;
• залегание уровня грунтовых вод;
• климатические условия региона;
• нагрузки, передаваемые от сооружения.

При возведении здания на слабых почвах требуется увеличение толщины подушки. Если под растительным слоем находятся пылеватые или мелкие пески, глина или суглинки, торфяные или илистые грунты, высота песчаной подушки будет увеличиваться до 80 см. Такие грунты в результате замерзания и оттаивания резко меняют объем и деформируются.

Максимальная толщина песчаной подушки имеет ограничение: она не должна превышать трехкратной ширины бетонных блоков. Важна и форма песчаной подушки: ее выполняют в форме трапеции, угол наклона при этом равняется 30º.

Песчаная подушка устраивается не всегда. В ряде случаев ее использование нецелесообразно:

• на подтапливаемых водой территориях, тогда песок будет просто размыт;
• если грунты основания сложены из крупнозернистого песка.

Песчаная основа возводится под разные типы фундаментов: ленточные, плитные, свайные, столбчатые.

Ленточный фундамент

Определиться с типом основания в каждом конкретном случае, возможно только выполнив расчет фундамента на песчаной подушке. В большинстве случаев небольшие по площади, достаточно легкие постройки возводятся на ленточном фундаменте.

Независимо от того выполняется он из бетонных блоков или это монолитная конструкция, важным параметром будет его ширина. Данный размер влияет на ширину траншеи, а, следовательно, и на габариты песчаной подушки под ленточный фундамент.

Как правило, к ширине бетонного основания прибавляют по 10-15 см с обеих сторон. Зная все параметры, легко рассчитать объем песка необходимый для основания. Например, ширина бетонного основания 30 см, тогда песчаная подушка будет 60 см. Умножаем ширину на высоту и общую длину фундамента. Следует также учитывать, что уплотнение увеличивает объем расходуемого материала. Поэтому к полученному результату прибавляется еще 15%.

Ширина песчаной подушки увеличивается, если закладывается пристенный дренаж. Прибавляется еще расстояние равное диаметру трубы.

Свайные фундаменты

В некоторых случаях монтаж свайного фундамента необходим даже в индивидуальном строительстве. Проблемные грунты, большая глубина промерзания, высокий уровень грунтовых вод – основные факторы, которые влияют на принятие решения в пользу фундаментов на сваях.

Технология устройства песчаной подушки под свайные фундаменты не отличается от возведения подсыпки под ленточное основание. В данном случае площадь песчаной подушки будет гораздо большей, так как она устраивается не только под наружные и внутренние стены, а под все здание.

Перед забивкой свай на площадке выкапывается котлован. Затем, согласно плану, устанавливаются сваи и заливаются бетоном оголовки. Следующий этап – трамбование песчаной подушки. Толщина основания из песка здесь тоже может быть разной.

Независимо от типа фундамента важно правильно рассчитать высоту песчаной подушки и точно следовать технологии ее устройства. Наряду с конструкцией фундамента она выполняет важную функцию: отвечает за целостность сооружения. Ошибки в расчетах, неверно подобранная фракция, некачественное уплотнение песка приведут в процессе эксплуатации к неравномерной осадке, трещинам в стенах, перекосам дверных и оконных проемов.

Устройство песчаной подушки под все виды фундаментов позволяет сэкономить строительные материалы: в частности бетон. Песок – один из самых доступных и дешевых материалов. В тех случаях, когда использование песчаной подушки под фундамент целесообразно и оправдано расчетами, получается относительно простое в устройстве основание и значительная финансовая выгода.

Устройство песчаной подушки под фундаменты

Обустройство ленточного фундамента из железобетона, блоков или плитной конструкции предусматривает выполнение песчаной подушки. Является она первым нижним слоем, создающим надежную и стабильную площадку под строительство основания дома. В целом формирование подушки позволяет решить следующие задачи:

• заменить песком залегающие в месте возведения фундамента пучинистые грунты, значительно снижая их негативное действие на конструкцию;
• выполнить выравнивание дна траншеи под ленту основания или дна котлована, сглаживая неровности;
• защитить железобетонную конструкцию от капиллярного эффекта грунтов и проникновения влаги из почвы;
• выравнивать напряжение в контакте между фундаментом и грунтом;
• предотвратить промерзание фундамента.

Несмотря на то, что по мере увеличения глубины грунт приобретает большую прочность, что объясняется естественным уплотнением под массой расположенных выше слоев, замена верхних пластов почвы песчаной подушкой играет важную роль. Являясь промежуточной прослойкой между грунтом и фундаментом, она противостоит сжатию и чрезмерной усадке строения.

Выбор материала для песчаной подушки под фундамент

Наилучшим вариантом для устройства песчаной подошвы под конструкцию фундамента считается гравелистый или крупный песок. Первый характеризуется значительным размером частиц (0,25 – 5 мм) и самой высокой несущей способностью. Крупнозернистый песок имеет фракцию 0,25 – 0,2 мм и способен выдерживать не менее серьезные нагрузки. Положительная особенность гравелистого и плотного песка крупной фракции состоит в том, что материал не теряет свойства в зависимости от влаги и ее количества и в полной мере сохраняет свои функциональные качества.

Мелкозернистый песок содержит много пылевых частиц и по характеристике ближе к глинистым грунтам. Насыщаясь водой, он утрачивает прочность и имеет склонность к пучению. По этой причине его использование для подушки из песка неприемлемо.

Последовательность выполнения работ по созданию песчаной подушки под ленточный фундамент

Поскольку песчаная подушка должна служить образцовым основанием для возводимого фундамента, то ее выполнение требует:

1. Провести тщательное выравнивание дна отрытой траншеи и уплотнить верхний слой грунта.
2. Уложить в траншею геотекстиль или другой подобный по свойствам материал. Такая прослойка станет надежным барьером и предотвратит смешивание песка с грунтом и его заиливание.
3. Насыпать песчаный материал слоями, разравнивать и тщательно утрамбовать. Необходимое количество слоев рассчитывается исходя из общей толщины подушки. Если уплотнение ведется вручную, то значение толщины одного песчаного пласта не должна превышать 5 – 10 см. При трамбовке виброплитой допускается укладка 15-сантиметрового слоя. Чтобы песок приобрел нужную плотность и хорошо трамбовался, его рекомендуется увлажнять, поливая водой. Но эту процедуру рекомендуют выполнять заранее до засыпки в траншею. Каждый следующий слой насыпают только после безупречного уплотнения предыдущего.
4. Проконтролировать послойное выравнивание и горизонтальность верхнего слоя подушки с помощью уровня, выполнить гидроизоляцию.

По завершению комплекса этих работ можно смело приступать к устройству ленты монолитного фундамента из бетона или блоков.

Важным фактором при устройстве подушки является показатель уровня грунтовых вод на участке. Если они залегают неглубоко, то в обязательном порядке следует под песчаным основанием выполнить дренажный слой, иначе песчаная подушка может быть размыта, что обернется серьезными последствиями для всей конструкции дома.

При закладке подушки из песка учитываются также и особенности того или другого типа фундамента, которые влекут за собой определенные нюансы в выполнении работ.

Расчеты параметров фундамента песчаной подушки

Толщина подушки в каждом конкретном проекте индивидуальна и рассчитывается в зависимости:

• от нагрузки возводимого дома и типа фундамента;
• состава и глубины промерзания грунтов;
• близости к поверхности почвенных пластов с залегающими грунтовыми водами.

Показатель толщины варьируется в диапазоне 20 – 60 см. Для легких деревянных построек из бруса, сруба или сооружений, возведенных по каркасной технологии из панелей малого веса, песчаную подушку обустраивают толщиной в среднем 20 – 40 см.

Специалисты акцентируют внимание, на том, что максимальный показатель толщины подушки из песка под ленточную конструкцию не должен превышать утроенное значение ширины фундаментной ленты. Если песчаная подушка планируется исключительно как выравнивающий слой, то 20-сантиметровой толщины будет достаточно.

Ширина подушки находится в прямой зависимости от ширины подошвы фундамента и нижней части траншеи. Обычно она на 10 или 20 см превышает значение ширины ленты. Устройство песчаной подушки под фундаменты, которая в разрезе имеет конфигурацию трапеции, с сужающимися под углом в 30 градусов книзу боковыми сторонами считается наиболее надежной.

Во избежание проблем на строительной площадке необходимо также правильно определить нужную кубатуру песка. При подсчете его потребности для фундаментной подушки обязательно следует учитывать уменьшение объема материала при трамбовке. По этой причине расчет необходимого количества кубометров песка увеличивают в среднем на 10–15%. Данный показатель зависит от применяемого вида песчаного материала.

Высота песчаной подушки под плитный фундамент в среднем составляет 30 см. Однако в данном случае обязательно предусматривается и 20-сантиметровый слой щебенки для компенсации пучинистых почв. Измельченный камень является также эффективным дренажным материалом на глинистых грунтах, которые обычно отличаются высоким уровнем залегания грунтовых вод. Нижний щебеночный слой из средних фракций в совокупности с верхним из крупного песка создают стабильное основание для плитного фундамента, справляясь с серьезными нагрузками.

Нужна ли подушка из песка под свайные конструкции

Песчаную подушку относят к универсальным видам прослойки под любые виды фундаментов. Свайные конструкции не являются исключением, и требуют устройства песчаной подушки. Закладка песчаной опорной площадки под сваи включает следующие последовательные действия:

• в выкопанную яму под сваи насыпается слоями влажный песок и разравнивается;
• каждый слой тщательно трамбуется;
• на верхний хорошо уплотненный слой песка укладывается гидроизоляционный материал, чтобы уберечь фундаментные сваи от влаги.

Минимальная толщина песчаной подушки под свайный фундамент составляет 30 см. Рекомендуемая строительными экспертами ширина должна быть на 15 см больше диаметра опоры.

Несколько слов в заключение

Песчаная подушка, являясь устойчивой опорой для всех видов фундамента, создает ровную и стабильную поверхность для сооружения основания дома. Ее качественное уплотнение исключает возможность просадки строения. Таким образом, фундамент на песчаной подушке – это надежная конструкция для строений, которая гарантирует длительный срок эксплуатации дома.

Песчаная подушка под фундамент

Когда специалисты говорят про мелкозаглубленные фундаменты, среди прочей информации часто упоминается и такой термин, как песчаная подушка. Причем для организации мелкозаглубленной ленты наличие такого подстилающего слоя имеет первостепенное значение. Тем, кто готовится сделать выбор в пользу такого основания, нелишним будет узнать подробнее о том, для чего служит эта подоснова, какова необходимая толщина песчаной подушки и какую породу песка использовать для мелкозаглубленной ленты.

Когда специалисты говорят про мелкозаглубленные фундаменты, среди прочей информации часто упоминается и такой термин, как песчаная подушка. Причем для организации мелкозаглубленной ленты наличие такого подстилающего слоя имеет первостепенное значение. Тем, кто готовится сделать выбор в пользу такого основания, нелишним будет узнать подробнее о том, для чего служит эта подоснова, какова необходимая толщина песчаной подушки и какую породу песка использовать для мелкозаглубленной ленты.

Фундамент на песчаной подушке – прихоть или необходимость?

Прежде чем разбираться с устройством, определим, для чего вообще служит песчаная подушка под фундамент. Основные причины для применения данного слоя таковы:

1. Песок позволяет выровнять дно траншеи, что важно для последующих этапов возведения основания для постройки.
2. Крупнозернистый песок, несмотря на капиллярный эффект, служит хорошим естественным дренажем между фундаментом и нижележащими слоями грунта, но только если в окружении нет плотных грунтов с плохой водопроницаемостью.
3. Песчаная подушка под фундамент нивелирует отрицательные свойства проблемных грунтов, таких, например, как глина или суглинок мягкопластичный, супесь пластичная. Названные грунты не должны находиться под основанием, поэтому их вынимают и заменяют на песок. Эта манипуляция позволяет в дальнейшем избежать, к примеру, морозного пучения грунта.
4. За счет организации специальной подушки происходит повышение несущей способности грунта под подошвой ленты.
5. Уменьшение деформаций основания в весенний период оттаивания почвы.
6. Устройство песчаной подушки под мелкозаглубленный фундамент помогает избежать ряда проблем, которые вполне способны стать причиной деформации, проседания или растрескивания основания.

Какой песок выбрать

Характеристики песчаных грунтов напрямую влияют на их несущую способность. Главными, решающими особенностями можно назвать угол внутреннего трения и силу сцепления. Чем выше эти показатели, тем, соответственно, лучше сопротивление грунта нагрузкам. Чем больше фракция, тем показатели выше. По величине фракции песок делится на гравелистый, крупнозернистый, средней крупности, мелкозернистый и пылеватый. В этой же последовательности песчаные грунты располагаются с точки зрения их плотности.

Следовательно, наиболее предпочтительно под фундамент на песчаной подушке использовать гравелистый или крупнозернистый песок. Однако при глинистых или пылеватых грунтах на пятне застройки годится и песок средней крупности (речной, карьерный).

При высоком УГВ (уровне грунтовых вод) перед обратной засыпкой траншеи её дно рекомендуется застелить геотекстилем. Материал будет препятствовать смешиванию песка и нижележащего грунта и тем самым будет предотвращать заиливание.

Траншея для ленточного фундамента при высоком УГВ

Толщина песчаной подушки

Толщина определяется исходя из расчета, который учитывает все условия на участке строительства, а также в зависимости от типа будущего сооружения по тепловому режиму (то есть будет ли оно отапливаться или нет). Так, на среднепучинистом грунте для возведения деревянного отапливаемого строения толщина подстилающего слоя должна быть не менее 0,2 метра. А, например, для каменного неотапливаемого сооружения на сильнопучинистом основании толщина песчаной подушки будет равняться уже 1,2 м. Однако стоит иметь ввиду, что максимальная толщина не должна превышать трехкратную ширину подошвы мелкозаглубленной ленты.

Схема подушки под фундамент

С допущениями схему подосновы из песка можно представить в следующем виде:

Всегда ли требуется песчаная подушка?

Несмотря на то, что многие ресурсы, а также периодические издания рассматривают организацию подстилающей основы как постулат, в действительности ее обустройство оправдано далеко не всегда. В некоторых случаях она просто не требуется, в ряде других и вовсе может вызвать обратный (негативный) эффект.

Все дело в том, что в плотных грунтах любой песок, как его не утрамбовывай, будет менее плотным, а, следовательно, и более водопроницаемым. Поэтому вся окружающая влага будет скапливаться у подошвы фундамента. Это, во-первых, негативно скажется на несущей способности подосновы, во-вторых, будет вызывать увлажнение фундаментной ленты, что снизит надежность и срок службы основания. Поэтому в описанных условиях такой подстилающий слой не только не решит поставленных задач, но, наоборот, приведет к необратимым последствиям.

песок или щебень? Устройство своими руками

Из бетонных фундаментов домов наиболее распространены ленточные, которые очерчивающие периметр дома непрерывным поясом, лентой. Ее основа — подушка под ленточный фундамент выполняется подсыпкой самостоятельного слоя прочного грунта. Зачем нужна такая подсыпка, какие материалы используют для ее устройства? Можно ли без нее обойтись? Ответ на эти вопросы вы сможете узнать, прочитав статью.

Назначение конструктива

Подушка или подготовка выполняет следующие функции:

• Равномерно распределяет давление подошвы фундамента на грунт. Пятка фундамента если ее уложить прямо на грунт будет опираться не всей плоскостью. Дно траншеи (котлована) имеет неровности, поэтому при укладке фундамент сначала обопрется на выступающие части. По мере увеличения нагрузки он станет сминать грунт. Этот процесс продолжится, пока выступы не сравняются. Осадка может быть мизерной, но она все же будет. Причем перекос основания на миллиметр, способен обернутся десятками сантиметров в верней части дома. Материал подушки, песок или щебень, имеет относительно мелкую фракцию. Он заполняет все неровности, обеспечивая фундаменту сплошную площадь опирания. Даже если за счет естественного уплотнения грунта осадка и произойдет, то будет равномерной. Кроме того, за счет явления именуемого «призмой давления», нагрузка через подушку передается не строго вертикально, а под расширяющимся углом. Что дает тем большую опорную поверхность, чем больше толщина слоя подсыпки под фундаменты.
• Служит выравнивающим слоем. Даже копка лопатой, не говоря уже об экскаваторах, дает отклонения от горизонтали, дает те самые неровности, о которых мы говорили в предыдущем пункте. С помощью подушки основание под фундаменты можно вывести, как говорят строители: «в ноль».
• Обеспечивает точную подгонку высотной отметки фундамента. Низ фундаментной плиты должен располагаться относительно других объектов на высоте строго (до миллиметра) определенной проектом. Копая котлован экскаватором (да и вручную) точно на эту отметку выйти крайне сложно. Поэтому строители выбирают грунт немного ниже, чем требует уровень посадки фундамента. Этот запас и компенсирует подушка.
• Укрепляет верхний слой грунтового основания. Разрабатывая грунт, мы неизбежно нарушаем его целостную структуру. Кроме того, сам процесс происходит не мгновенно. Поэтому грунт дна котлована подвергается влиянию влаги, ветра и пр. на протяжении как минимум часов.
• Поскольку бетон воду не пропускает, в слоях прилегающих к телу фундамента может скапливаться влага. В подобных случаях подушка работает дренажом, позволяя воде проходить свободно. Это свойство особенно важно у фундамента для заборов, которые часто препятствуют движению талых и дождевых почвенных вод.

Материал подушек

Слой отсыпки делают песком или щебнем. Устраивают так же смешанные песчано-щебеночные и песчано-гравийные подушки. На пучинистых грунтах, в других случаях, где требуется высокая прочность, устраивают бетонные подушки. Для их изготовления применяют «тощий» бетон, марки 100. Его готовят на щебне фракции до 10 мм, воды добавляют совсем немного. Укладывают не заливкой в опалубку, а засыпая на дно котлована. После чего уплотняют прокаткой.

Такой конструктив прочнее подушки устроенной только из песка и щебня, однако, не обладает свойством дренирования. Поэтому он предпочтительнее для устройства фундаментов на глине или плотном суглинке. Там где грунты не образуют водоносный слой.

Не допускается применение при устройстве подушек материалов засоренных естественным грунтом (суглинком, черноземом), органическими остаткам. С содержанием пылевидных частиц больше 10%.

Более подробно характеристики материалов подушки регламентирует ГОСТ 25100-95.

Изготавливаем подушку под фундамент

Процесс устройства подушки своими руками для удобства изложим в виде пошаговой инструкции:

1. Сначала делаем расчет толщины подушки. Для этого сравниваем глубину котлована с проектом, используя нивелир. В идеале определим высотные отметки по всей ширине основания будущей подушки через каждые 2-3 метра и составим исполнительную схему.
2. В зависимости от необходимой высоты отсыпки будем использовать только подсыпку песчаную или из щебня.
3. Если проект предусматривается уплотнение дна котлована, поступаем следующим образом: отсыпаем слой щебня или гравия. Его толщина не должна превышать 1,5-2 размера самых крупных частей. Затем ручной или механической трамбовкой вбиваем частицы щебня в поверхность грунта.
4. СНиП допускает толщину слоя подушки из песка без специального уплотнения не более 100 мм. Если необходима подсыпка большего массива, его уплотняют, проливая водой или послойной трамбовкой.
5. Для подушек значительной толщины используем щебень. Укладываем его слоями, толщиной не более 25 см при ручном и не более 40 см при механическом уплотнении. Окончательное выравнивание производим тонким слоем песка. При укладке двигаемся от крупной фракции к мелкой. Для толстого слоя может потребоваться даже отсыпка крупным бутом. Промежутки между его камнями заполняем мелкой фракцией, или как еще говорят — расклиниваем.
6. Завершаем работы проверкой отметки с помощью нивелира. Строительные нормы требуют при этом вычерчивания исполнительной схемы и составления акта на скрытые работы. В акте указываем, какими чертежами мы руководствовались, и какие материалы были использованы.

Видео: Песчаная засыпка под фундамент

Какая и где подушка необходима

Точный ответ о необходимости и технологии устройства подушки может дать только проект. Но существуют некоторые общие моменты:

• Подушки устраивают под фундаментами из сборного железобетона.
• При изготовлении монолитных фундаментов обычно ограничиваются уплотнением грунта щебнем и устройством гидроизоляции.

Главное же качество, которое требуется от образующего подушку материала — несжимаемость. Частицы ее, будучи утрамбованы, не должны сдвигаться относительно друг друга даже на доли миллиметра. Только в этом случае подсыпка даст необходимый эффект.