Нужна ли песчаная подушка под ленточный фундамент если грунт глина

Фундамент на глине

Фундамент на глине при строительстве вызывает немало сложностей, особенно при близком расположении грунтовых вод. Глины, насыщенные водой – рекордсмены по силе морозного пучения. На фундаменты и все другие подземные строения на глине эти силы влияют, вызывая серьезные деформации, трещины, провалы и разрушения. Конечно, большей частью в тех случаях, когда фундамент на глине спроектирован с ошибками и без учета влияния грунтов основания.

Морозное пучение глин

Мерзлотоведение – это раздел инженерной геологии и очень серьезная наука, которая в числе прочего разрабатывает особые методы исследования особенностей промерзших грунтов и способы качественного строительства на этих крайне непростых грунтах.

Влажная глина промерзает довольно сложным образом. Глина замерзает не сразу всем массивом, так как она имеет поры, хотя визуально это и не заметишь. Сначала становится льдом вода в крупных порах и цементирует частицы грунта, в результате чего слабая глина превращается в скальный грунт, который можно разрабатывать только киркой, а то и взрывчаткой. Увеличение объема при замерзании около 9%. Понятно, что весной эта скала превратится в грязь.

Но на замерзании воды в порах грунта дело не заканчивается, поскольку в течении долгой зимы идет процесс постоянного возрастания влажности глины, по причине подсоса грунтовой воды из нижнего горизонта. А если УГВ высокий и эта вода рядом – замерзший грунт может вобрать ее столько, что образует целые прослойки из льда, при этом настолько увеличит свой объем, что легко и просто поднимет дом, вспучит дорожную одежду из асфальтобетона, деформирует железнодорожные полотна и взлетную полосу аэродрома и т. подобное. Десятки сантиметров пучения зимой – явление нередкое.

А весной налицо результат этого явления, получившего название морозного пучения – жидкий растаявший грунт становится грязью, асфальт разрушен, на дороге ямы и выбоины, здания дали просадку, а фундамент пошел трещинами. И ремонт зачастую уже не поможет.

Еще одно «интересное» явление – промерзший водонасыщенный грунт имеет свойство смерзаться с фундаментом, в том числе и со сваей, как и с любой подземной конструкцией. Давление от мерзлого грунта, возникающее при этом, настолько велико, что ломает сваи. На вертикальные поверхности фундаментных стен эти силы действуют по касательной, и разрушая, и выталкивая строения из земли. Одно из эффективных средств предотвратить все это – устроить вертикальную гидроизоляцию фундамента с применением рулонных материалов, это существенно снизит сцепление и заставит мерзлый грунт «скользить» по поверхности, при этом касательные силы пучения будут в значительной степени нивелированы.

Но профессиональные строители и дорожники не просто имеют кучу неприятностей от процесса морозного пучения, а вполне эффективно с ним борются. Способы разные, иногда с применением химии. Но на своем участке лучшим методом борьбы с пучинами является простое средство – осушение. Если удалось отвести воду, устроив эффективную систему дренажа, то пучение или не возникнет, или будет намного слабее.

Но прежде чем бороться, нужно узнать врага в лицо. Чтобы возвести капитальный дом на глинистом грунте, нужны геологические исследования и проектные расчеты. Обращение в проектную организацию в данном случае будет практичным решением, а строительство с соблюдением технологий, и по проекту, выполненному специалистами, избавит от неприятных сюрпризов в дальнейшем.

В случае, когда строится баня, гараж или небольшой дом, выполнить качественный фундамент на глинистой почве возможно самостоятельно, изучив вопрос технически и руководствуясь строительными нормативами.

Определение характеристик грунта

Сначала нужно определиться с некоторыми характеристиками грунтов вашего участка:

1. Содержанием глинистых частиц в почве
2. Влажностью грунта
3. Глубиной промерзания грунтов (ГПГ) для данного района
4. Уровнем грунтовой воды (УГВ)

О том, как визуально определить состав грунта, многих людей учить не надо, все, кто имеет дело с землей, прекрасно разбираются, что же за грунт у них под ногами.

Если взять в руку комок влажного грунта, размять и попробовать скатать его колбаской или сделать «шнур», то песок – просто рассыплется, суглинок или «жирная» супесь сначала скатается колбаской, но быстренько потрескается и развалится на кусочки. Но если в ладони скаталась целая и эластичная «колбаса» — ясно, что перед вами глина. То есть — вы имеете грунтовое основание для строительства особой сложности.

Влажность тоже можно оценить без лабораторных методов, хотя и не в точных процентах. Если оставить комок глинистого грунта на воздухе, и он будет сохнуть часами – значит, глина влажная. Именно такая глина способна дать сильные сезонные пучения и подвижки.

Уровень грунтовой воды участка определяется, если есть колодец. Если нет – можно определить при бурении скважины или шурфа. Информацию можно получить и от соседей, ведь при строительстве часто копают колодцы и бурят скважины.

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта – являются справочными данными, они есть в строительных нормативах, с классификацией по районам строительства.

Нужна ли песчаная подушка под ленточный фундамент

Одной из самых популярных веток на FORUMHOUSE является раздел о фундаментах, ведь наши эксперты всегда готовы ответить на любой вопрос. Многие начинающие застройщики интересуются, зачем нужна песчаная подушка под фундамент и нужна ли она вообще. В этой статье мы будем искать ответ на данный вопрос.

Песчаная подсыпка делается сплошь и рядом при большинстве работ с основанием дома. Но одни строители полагают, что она обязательна во всех случаях, другие – что только при определённых условиях, а в остальных случаях просто вредна.

Чтобы узнать, зачем нужна песчаная подушка и нужна ли подсыпка песка по всей площади, обратимся к практическому опыту экспертов нашего сайта.

Нужна ли подушка под ленточный фундамент

Песчаная подушка под ленточное основание дома делается практически всеми, поскольку кажется гарантией его прочности и долговечности. Однако песок в вырытую траншею многие могут засыпать, руководствуясь принципом: «чем больше, тем лучше, ведь так делают все». Не учитывается ни геология участка, ни особенности грунта и его несущая способность, ни уровень грунтовых вод.

Я читал, что ленточный фундамент должен опираться на неразрушенный (нетронутый) слой грунта, и песчаная подушка ему не требуется. Но многие мои знакомые перед заливкой ее делали. На вопрос «зачем» отвечают – «видели у соседей».

Чтобы внести ясность, надо чётко для себя определить: о каком типе ленточного основания дома идёт речь. А именно:

• малозаглублённом – МЗФЛ;
• заложенном ниже глубины промерзания;
• монолитном;
• сборном из блоков ФБС.

Каждый из этих четырёх видов требует индивидуального подхода при подготовке основания.

Для чего нужна подушка из песка под монолитный фундамент

Подушка под ленточный фундамент может не делаться, если речь идёт о монолитном основании. Но только при соблюдении следующих условий:

• Грунт непучинистый;
• Грунт под основанием песчаный;
• Лента заливается ниже глубины промерзания, с бетонной подготовкой под подошвой;

Для сборного основания, из блоков ФБС песчаная подушка просто необходима, т.к. только песком можно выровнять все неровности, которые остались после выборки (т.е. снятия разрыхлённого слоя) грунта. Только песок можно уплотнить практически до природной плотности.

Если этого не сделать, то фундаментный блок ляжет на грунт неровно (не всей поверхностью подошвы), и под ним могут оказаться пустоты. Это приведёт к неравномерному давлению основания дома на грунт. Соответственно, увеличивается вероятность его неравномерной просадки.

При устройстве сборного фундамента выполняется песчаная подготовка толщиной в 10-15 см.

Зачем нужна подушка под ленточное основание

Я как-то спросил у главного инженера строительной фирмы, зачем в фундамент песчаная подушка.Он сказал: чтобы выровнять основание под «0» и для экономии бетона.

Если устраивается монолитное ленточное основание, то добиваться «зеркального» основания уже не нужно, т.к. в силу пластичности заливаемый бетон заполняет все неровности. Соответственно, подошва основания будет опираться на почву всей своей поверхностью и перераспределит нагрузку на грунт.

Когда речь заходит о МЗФЛ, то песчаная подушка необходима, т.к. с её помощью пучинистый грунт заменяется на непучинистый. Причём, МЗФЛ требует устройства дренажной системы, утеплённой отмостки и утепления самого фундамента. Эти меры минимизируют силы морозного пучения, действующие на него.

При устройстве песчаной подушки важно понять, какой грунт находится под будущим основанием. Если почва с невысокой водопроницаемостью (это в первую очередь касается суглинков и глин), то песок, являясь менее плотным, станет местом, где постоянно будет скапливаться вода. Результат – со временем несущая способность постоянно переувлажнённого грунта уменьшится, что может привести к просадке фундамента.

Вопрос применения песчаной подушки надо рассматривать, исходя из конкретных характеристик грунта, уровня УГВ, веса и конструкции здания, глубины промерзания. Нельзя считать песчаную подушку универсальным средством, подходящим для строительства любого основания, без её привязки к конкретным условиям эксплуатации здания.

Подсыпка под фундамент: песок или щебень

• 20-30 см – это минимальная толщина песчаной подушки;
• Для выравнивания основания достаточно толщины в 5-10 см;
• Для засыпки лучше всего подходит крупнозернистый песок.

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

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.