Какой фундамент нужен для песчаного грунта

Мелкозаглубленный фундамент для песчаных оснований

Если обычная лента устраивается ниже уровня сезонного промерзания, то мелкозаглубленный фундамент удобен тем, что под него нет необходимости рыть глубокий котлован или траншею. Опора устраивается непосредственно на поверхности грунта или на небольшой глубине – до 80 см. Для частного строительства на песчаных грунтах это удобный вариант, так как основная проблема для незаглубленных конструкций – пучение.

В песчаных основаниях пучение практически отсутствует. Если при устройстве фундамента малого заглубления в других основаниях необходимо выбирать почву и заменять ее на песок, то тут такой необходимости нет.

Мелкозаглубленные фундаменты на песчаном основании устраивают как в виде лент, так и плитного типа. Принцип строительства их похож, отличается только стоимость возведения.

Для временных строений, бань, сараев, технических зданий на участке применяют незаглубленные фундаменты прямо на грунт. Для этого очищают его поверхность от мусора и удаляют плодородный слой.

Особенности технологии возведения фундамента в зависимости от вида грунта

С помощью правильно подобранного типа фундамента и соблюдении технологий возведения основы можно создать прочную опору для постройки на любых видах песчаных почв.

Пылеватый и мелкозернистый

Для строительства дома на пылеватом и мелком песке из-за крайней неустойчивости пластов необходимо создать максимально прочную основу. В таких случаях допустимо возведение плиточного фундамента. Для этого снимают плодородный слой земли и отливают бетонную плиту, масштабы которой чуть больше площади планируемого здания. Конструкция не разрушается под воздействием сезонных изменений в почве, так как такой тип основания способен перемещаться вместе с грунтом, поэтому его называют плавающим фундаментом.

Другой более распространенный способ создания прочного основания под постройку на пылеватой и мелкой песчаной почве – применение монолитного ленточного фундамента мелкозаглубленного типа. Рекомендуется делать его трапециевидной формы с расширяющимися книзу линиями. Это способствует значительному уменьшению влияния морозного пучения на основание дома.

Перед заливкой фундаментной ленты траншею оборудуют гидроизоляционным слоем. При закладке конструкции подошвы под строение на мелком песке и пылеватых грунтах особенно важны дренажные работы. В качестве эффективных способов рекомендуют закрытые системы, которые оборудуются на базе дренажных труб.

При работе по возведению подошвы основания для тяжелых зданий на мелком и пылеватом песке стоит использовать свайно-ленточный вариант обустройства фундамента:

• выполняют разметку, выкапывают котлован, устанавливают опалубку;
• в местах пересечений ленты пробуривают скважины глубиной до устойчивых пластов почвы;
• в скважины устанавливают трубы на основе асбестоцемента, качественно выравнивают конструкции, укрепляют распорками;
• трубы заливают бетонным раствором на 1/3, слегка приподнимают для образования утолщения внизу. Далее трубы заполняют раствором, предварительно опустив в них арматуру.

Опалубка и арматура для свайно-ленточного фундамента Сваи можно залить и без установки труб, если среда не очень влажная и скважины не наполняются водой:

• нижнюю часть скважины расширяют при помощи специального плуга;
• в скважину опускают армирующий материал и заливают раствором;
• после застывания свайных конструкций приступают к заливке ленты в опалубке.

Специалисты отмечают, что после заливки фундамента на мелкозернистом и пылеватом песке конструкция должна простоять в течение полугода перед продолжением строительных работ.

Крупный и гравелистый

Так как крупнопесчаные почвы располагают надежным уровнем несущей способности, здесь актуальны любые виды фундаментных конструкций:

• если планируется строительство дома без подвала, чаще всего применяют ленточный вариант мелкозаглубленного типа;
• под строение из легких материалов в виде каркасных сооружений, деревянных домов или щитовых конструкций подходит столбчатое основание;
• для массивных строений с цокольным этажом выполняют ленточный фундамент сильно заглубленного типа.

Столбчатый фундамент для каркасного дома При закладке столбчатого или ленточного варианта подошвы основания также задействуют фундаментные блоки или керамический кирпич.

На мелкозаглубленное ленточное основание на крупном песке можно поставить здание из пеноблоков или древесины, каркасный/щитовой вид сооружения или же небольшой кирпичный дом. При этом глубина закладки подошвы варьируется в диапазоне 40-70 см.

Технология заливки монолитной мелкозаглубленной ленты своими руками:

1. Подготовка участка. Сняв плодородный пласт земли, выровняют поверхность.
2. Разметка. Работы выполняются на основе проекта дома.
3. Подготовка траншеи. Выкапывают траншею глубиной 60-80 см. Ширина углубления равна толщине планируемых стен плюс 20 см, то есть по 5 см с обеих сторон стены для устойчивости конструкции и по 5 см для опалубки.
4. Заливка опалубки бетонным раствором.

Траншеи для сооружения фундамента Для опалубки применяют листы фанеры, обрезную доску, профлист, внутреннюю поверхность выстилают полиэтиленом, для усиления композиции используют армирующие материалы.

При строительстве массивных зданий или домов с жилым цокольным этажом или же подвалом закладывают глубокозаглубленную фундаментную ленту. Притом подошву под кирпичный дом устанавливают на 20 см ниже уровня промерзания почвы. Глубокозаглубленный ленточный фундамент со всех сторон обеспечивается гидроизоляционным слоем, включая и нижнюю поверхность. Также обязательно выполняется качественный дренаж.

Подушка из щебня

Проект строительства в обязательном порядке должен содержать данные о способе бетонной подготовки, применяемых для этого материалах и толщине слоев. На устойчивых вида грунтов и грунтовых водах ниже точки промерзания толщина щебеночного слоя обычно составляет 200 мм. При этом щебень засыпается на дно траншеи при устройстве ленточного фундамента или по всей площади застройки при монтаже плитных конструкций и хорошо утрамбовывается. Качество уплотнения слоя обеспечивает устойчивость фундаментной конструкции и отсутствие просадки в будущем.

После выемки грунта на необходимую глубину дно траншеи или котлована утрамбовывается и покрывается мембранным полотном типа геотекстиля. Это предотвращает прорастание сорных растений и уменьшает вероятность проникновения влаги к строительным конструкциям. При устройстве фундаментов плитного типа слой щебня покрывается рулонной гидроизоляцией, поверх которой укладываются теплоизоляционные плиты.

Уплотнение гравия вибромашиной

Щебеночная подготовка под фундамент это не только хорошая опорная подушка, но и эффективный дренажный слой, отводящий поступающую с поверхности воду в грунт. Наличие профильной мембраны из геотекстиля позволяет движение влаги только в одном направлении.

Дренаж участка – роскошь или необходимость

В том случае, когда строительство дома ведется на мелкопесчаном грунте, который имеет тенденцию к задержанию воды, или на участке с высоким уровнем грунтовых вод, стоит предусмотреть наличие дренажной системы, которая существенно уменьшит разрушительное воздействие воды на строительные конструкции. Чтобы создать лучший фундамент, не потребуется серьезных финансовых вложений, а все работы могут выполниться своими руками.

Наиболее удобной и практичной является закрытая дренажная система, где основную роль по водоотведению выполняют различные виды труб – самым простым и недорогим вариантом является использование пластиковых канализационных труб, в которых предварительно необходимо насверлить отверстия. Они укладываются под небольшим уклоном в подготовленную траншею, вырытую вокруг дома, дно которой засыпано крупным щебнем и песком. После укладки труб, в которых нужно предусмотреть наличие вертикальных отводов, ведущих на поверхность, они засыпаются очередным слоем щебня/гравия, закрывается геотекстилем и укладывается дерн.

Последовательность работ

Работы по устройству подбетонки под фундамент из тощего бетона проводят по схеме:

1. Выравнивают дно котлована или траншеи.
2. Отсыпают крупный и средний щебень, выравнивают, трамбуют. Высота слоя — 10-15 см.
3. Следующий шаг — подсыпка под фундамент из песка фракции 2-2,5 мм, увлажнение, трамбовка.
4. Устанавливают опалубку под подушку под ленточный фундамент.
5. Монтируют арматурную сетку и вертикальные выпуски для связи фундамента с подготовкой основания.
6. Для заливки подушки используют бетон М100 на портландцементе марки не ниже М500. Высота слоя — 10 см.
7. Выравнивают поверхность, трамбуют вибраторами для выпуска воздуха из толщи раствора.
8. Через 3-7 дней щиты опалубки снимают.

Перед тем, как монтировать фундамент, нужно сделать гидроизоляцию подушки с помощью обмазочных или рулонных защитных материалов. Согласно СНиП допустимые отклонения по горизонтали не должны превышать 5 мм при проверке двухметровым уровнем, а по всей длине участке — 20 мм.

Как правильно обустроить подушку из песка и щебня

Песок, щебень на данный момент считаются более доступным и дешевым вариантом в сравнении со сборным/монолитным бетоном. При условии не слишком больших нагрузок песок и щебень вполне способны обеспечить прекрасные характеристики стойкости к различным нагрузкам, воспринимая их и распределяя на грунт. Такой выбор станет идеальным для ленточного фундамента:

Основные преимущества подушки из песка и щебня:

• Простое и быстрое выполнение всех мероприятий, возможность реализовать все этапы своими руками.
• Пониженная теплопроводность материалов, что позволяет сохранять тепло внутри строения.
• Надежность и плотность основания, что положительно сказывается на всем здании.
• Максимально равномерное распределение воспринимаемых нагрузок всех типов.
• Препятствование подъему влаги из грунту на капиллярном уровне, защита от воды всей конструкции.

Как правильно сделать подушку из песка и щебня:

• Подготовка траншеи или рва по предварительно сделанной разметке на объекте.
• Выравнивание дна траншеи, уплотнение.
• Прокладка слоя геологического текстиля с запасом по краям (потом подушка накроется этими частями сверху).
• Засыпка слоя речного песка крупной фракции, тщательное разравнивание, увлажнение, трамбовка специальным инструментом.
• Засыпка щебня средней фракции слоем до 20 сантиметров, равномерное распределение слоя, трамбовка виброплитой.
• Прокладка слоя песка высотой 20 сантиметров, проливка его водой. Так удается добиться проникновения частиц песка в пустоты между щебнем, что обеспечит большую плотность.
• Накрытие подушки свободными краями геотекстиля. Чтобы не повредить материал при выполнении дальнейших работ, можно насыпать сверху еще немного песка.

Особенности и разновидности песчаных грунтов

В общем, если вам достался для строительства участок с песчаным грунтом, это позволит возвести на нем фундамент без лишних трат на усиление. Песчаная почва в первую очередь классифицируется по гранулометрическому составу на 5 типов. От типа грунта зависят его надежность и механические свойства. Все они указаны в таблице.

Размер гранулы, мм	Содержание частиц указанного размера, %	Название
0,1 и больше	выше 75	Пылеватые
0,1 и выше	≥ 75	Мелкие
> 0,25	выше 50	Средней крупности
> 0,5	выше 50	Крупные
> 2,0	более 25	Гравелистые

Чтобы выяснить перед строительством тип песка на конкретном участке необходимы данные инженерно-геологических изысканий. Для этого бурят шурфы и анализируют их срез. Часть грунта забирается на лабораторное исследование. Во время лабораторных исследований суммируют общий объем частиц разной крупности и из списка выбирают наиболее подходящий тип.

Также такие основания разделяют на маловлажные, влажные и насыщенные, по степени содержания воды. Еще один показатель – плотность сложения. По нему пески классифицируются на рыхлые, плотные и средней плотности. Все они относятся к надежным основаниям, кроме рыхлых, которые требуют особых мероприятий по укреплению.

Из-за своих характеристик – песок хорошо пропускает влагу и не удерживает ее в себе – его применяют для устройства дренажа и подсыпки. В слабых и глинистых грунтах его применяют для устройства подушек под фундаменты.

Изготовление опалубки и армированного каркаса

Опалубку чаще всего изготавливают из досок или OSB плит, высота опалубки должна быть на 5-7 см выше уровня заливаемого основания. Снаружи ее дополнительно укрепляют отсыпкой грунта. Такая операция предотвратит деформацию вертикальных стенок опалубки, и не допустит выливания бетона наружу. По окончании установки опалубки проводится установка труб для проводки инженерных коммуникаций.

Опалубка и армирование каркаса

Одновременно с установкой опалубки, проводится вязка арматурного каркаса. Нижний уровень арматуры устанавливается на высоте до 10 см над поверхностью гидроизоляции. Связывание вертикальных и горизонтальных отрезков арматуры производится проволокой или с помощью сварного соединения. Обычно при высоте основания 50 см устраивается 2 пояса армирования – нижний и верхний. Верхний пояс должен быть не менее чем за 5 см до верхней точки заливки бетоном.

Особенности скального грунта

Скальные грунты состоят из различных пород, которые имеют свои характерные особенности:

• Гранит. Этот популярный материал широко используют в строительстве и отделке различных сооружений. Обладает очень высокой прочностью и долговечностью.
• Песчаник. Порода представляет собой обмолочные зерна, которые связаны между собой минеральными веществами (преимущественно цементом). Имеет высокую пористость и широко используется в качестве стенового материала.
• Известняк. Порода, которая состоит из кальцита. Противостоит размыванию и деформациям.

Помимо этого, на стены фундамента, построенного на таком грунте, не действуют силы пучения. Это предотвращают движение фундамента и разрушение строения, которое в дальнейшем возникает при этом.

Конечно, несмотря на все это, скальные грунты обладают некоторыми недостатками. Профессионалы выделяют следующие минусы скальных грунтов:

• При строительстве понадобится использование специальной техники, что несколько повысит стоимость строительства.
• На таких грунтах невозможно соорудить строения с цокольным этажом и подвалом.
• Возможны проблемы при устройстве дренажной системы и прокладки коммуникаций.

Виды грунта с преобладанием песка

Песчаные грунты — сыпучая смесь мелких частиц кварца и других минералов, примесь глины не превышает 3%. Это продукт разрушения горных пород, поэтому классифицируется по плотности на:

• плотный;
• рыхлый;
• средний.

По составу, фракциям крупинок классифицируют 4 группы грунта:

1. Пылеватый. Самый мелкий песок, почти ¾ — частички 0,1 мм, много глинистых включений. Масса плохо проводит влагу, неустойчива, склонна к вспучиванию, оседанию. Это ненадежная мелкопесчаная основа, лучше закладывать ленточное основание, усиленное сваями.
2. Мелкозернистый. ¾ элементов больше 0,1 мм. Субстрат устойчив для опор, при условии организации хорошей гидроизоляции. Мелкозернистый грунт впитывает влагу, склонен к морозному вспучиванию. При заложении подошвы нужно заглубление больше расстояния промерзания грунта.
3. Крупный. Масса с большими частицами песка, половина более 0,5 мм. Грунт хорошо пропускает воду, влияние силы пучения от мороза сводится к минимуму.
4. Гравелистый. Четверть элементов — фракции больше 2 мм, хороший потенциал для фундамента. Субстрат не задерживает воду, влагу, не склонен к горизонтальным смещениям, деформации от мороза исключены.

Дренаж участка – роскошь или необходимость

В том случае, когда строительство дома ведется на мелкопесчаном грунте, который имеет тенденцию к задержанию воды, или на участке с высоким уровнем грунтовых вод, стоит предусмотреть наличие дренажной системы, которая существенно уменьшит разрушительное воздействие воды на строительные конструкции. Чтобы создать лучший фундамент, не потребуется серьезных финансовых вложений, а все работы могут выполниться своими руками.

Наиболее удобной и практичной является закрытая дренажная система, где основную роль по водоотведению выполняют различные виды труб – самым простым и недорогим вариантом является использование пластиковых канализационных труб, в которых предварительно необходимо насверлить отверстия. Они укладываются под небольшим уклоном в подготовленную траншею, вырытую вокруг дома, дно которой засыпано крупным щебнем и песком. После укладки труб, в которых нужно предусмотреть наличие вертикальных отводов, ведущих на поверхность, они засыпаются очередным слоем щебня/гравия, закрывается геотекстилем и укладывается дерн.

Особенности ленточного фундамента

Ленточный фундамент на песке не заглубляется слишком сильно, максимум на 70 см. На такую конструкцию можно будет поставить каркасный, деревянный, щитовой или небольшой кирпичный дом. Отлично на ленточном фундаменте будет удерживаться и здание из пеноблоков.

Ленточная конструкция может быть сборной или монолитной. Для массивных домов с подвалом или жилым цоколем делается глубоко заглубленное основание. Глубина фундамента на песке для кирпичного дома на 20 см ниже уровня промерзания почвы. При устройстве заглубленного фундамента следует гидроизолировать его со всех сторон, сделав полноценный дренаж. Это позволит возвести дом с подвалом даже при высоко расположенных грунтовых водах.

Правила гидроизоляции по СНиП

С окрасочной гидроизоляцией фундамента все более или менее понятно и просто. Теперь несколько правил и требований к рулонному способу защиты. Что об этом говориться в СНиП? Во-первых, точно определены материалы, которые можно для этого использовать:

• Поливинилхлоридные мембраны.
• Гидроизол, можно вместо него использовать гидростеклоизол.
• Стеклотканевые изоляторы.
• Бризол.
• Полиизобутелен.

Во-вторых, четко определены требования, касающиеся уровня грунтовых вод, которые негативно влияют на качество конструкции фундамента. К примеру, если есть вероятность капиллярного подъема грунтовых вод, то под фундамент обязательно закладывается подушка из асфальтобетона или щебня, который пропитывается битумом. Затем наносится гидроизоляция в виде битумной мастики толщиною 1-4 мм. А вот в бетон для фундамента добавляется крупнозернистый песок.

Расчет ширины подошвы фундамента

Все виды грунтов, кроме илов и торфяников, могут воспринимать нагрузку от жилого дома. Если несущая способность слабая, нужно увеличить площадь подошвы фундамента в целях уменьшения давления на грунт. С увеличением площади подошвы фундамента снижается и давление на грунт.

Для правильного расчета ширины подошвы фундамента нужно знать два базовых показателя: вес здания с учетом снеговых нагрузок в зимний период времени и вид несущего грунта.

Вес дома рассчитывается полностью с учетом снеговых нагрузок и всей мебели в доме. Грунты имеют разную несущую способность. вы можете определить несущую способность того или иного грунта по следующей таблице.

Виды грунтов	кПа	кг/см²
Щебень, гравий, крупнообломочные грунты	500-600	5,0-6,0
Крупные и гравелистые пески	350-450	3,5-4,5
Пески средней крупности	250-350	2,5-3,5
Пылеватые и мелкие пески	200-300	2,0-3,0
Мелкие и пылеватые пески средней плотности	100-200	1,0-2,0
Твердые и пластичные супеси	200-300	2,0-3,0
Твердые и пластичные суглинки	100-300	1,0-3,0
Твердые глины	300-600	3,0-6,0
Пластичные глины	100-300	1,0-3,0

Схема зависимости степени пучинистости грунта от давления.

Площадь подошвы фундамента рассчитывается на основании данных по общему весу здания и нагрузке, которую может нести грунт (на 1 см²).

Ниже будет приведен пример расчета ширины подошвы фундамента (площади подошвы фундамента) для 2-этажного жилого дома.

Двухэтажный жилой дом размером 12 м × 12 м без подвала.

Определение общего веса здания (в см и кг):

Вес крыши дома.

Легкая деревянная крыша будет весить немного – примерно 3 000 кг.

Кровля из металлочерепицы, около 800 кг.

Снеговая и ветровая нагрузка небольшая, приблизительно 2000 кг.

Вес крыши – около 5 800 кг.

Следует определить вес коробки дома.

На дом будет израсходовано примерно 15 000 лицевого кирпича. Кирпич весит около 4 кг.

15 000 шт. × 4 кг = 60 000 кг

Примерно на дом пойдет 2500 шт. ракушечника. Один блок ракушечника весит около 15 кг.

2500 шт. × 15 кг = 80 700 кг

На перегородки и капитальные стены пойдет около 12000 шт. красного кирпича. Кирпич весит примерно 3,8 кг.

12000 шт. × 3,8 кг = 45600 кг

Схема ступенчатой подошвы под ленточным фундаментом на склоне.

Перекрытие дома будет произведено круглопустотными железобетонными плитами. Потребуется около 34 шт. Размер плиты: 6 м ×1,2 м. Одна плита весит около 2200 кг.

34 шт. × 2200 кг = 74800 кг

Раствор для ракушечника и кирпича, стяжка, отделка из штукатурки будет весить около 63000 кг.

Мебель и оборудование дома будет весить около 5000 кг.

Всего: общий вес коробки дома – около 329100 кг.

Нужно определить вес цоколя и фундамента:

На цоколь пойдет около 6500 шт. кирпичей. Один кирпич весит примерно 3,8 кг.

6500 шт. × 3,8 кг = 24700 кг

Потребуется около 20 шт. фундаментных блоков. Один блок весит примерно 1600 кг.

40 шт. × 1600 кг = 64000 кг

Ростверк из бетона весит около 15840 кг.

Необходимо 0,52 м³ раствора для кирпича и монтажа блоков, 1 м³ раствора весит примерно 2000 кг.

0,52 м³ × 2000 кг = 1040 кг

Арматура весит около 500 кг.

Всего: общий вес цоколя и фундамента – около 106080 кг.

В итоге общий вес здания будет около 440980 кг, на грунт будет давить 441 т.

Расчет ширины подошвы фундамента.

К примеру, ширина подошвы фундамента равна ширине блока, то есть составляет 50 см. Длина периметра – 4800 см.

4800 см × 50 см = 240000 см². (площадь опирания дома на грунт).

Например, грунт, на котором будет стоять дом весом 440980 кг, является пластичной глиной. Допускается, что пластичная глина может воспринимать 2 кг на 1 см².

240000 см² × 2 кг = 480000 кг.

То есть вес, который может нести грунт из пластичной глины, составляет 480 000 кг.

Таким образом, здание весом 440989 кг давит на грунт из пластичной глины. Площадь опирания на грунт -240000 см². Несущая способность грунта – 480000 кг.

Запас прочности: 480000 кг – 440989 кг = 39011 кг.

Ширина подошвы фундамента – 50 см.

Вывод:

Ширина подошвы фундамента составляет 500 мм. Здание весом в 441 т с легкостью выдержит грунт из пластичной глины. Запас прочности составит 39 т, то есть в случае необходимости на грунт можно увеличить нагрузку в объеме 39 т.

Таковы самые важные моменты возведения фундамента на песчаном грунте, знания о которых необходимо применять на практике.

Плитная технология

Сама по себе бетонная плита имеет небольшое заглубление (в зависимости от веса будущего дома), но она лежит не на глинистом грунте, а на песочно-гравийной подложке.

Под всей площадью основания изымается грунт на глубину, превышающую толщину плиты на 30-40 см. При высоком уровне подземных вод – монтируется дренажная система из труб с уклоном от фундамента. Теперь, основание можно засыпать песком и тщательно утрамбовать или залить «тощим» бетоном. По периметру фундамента монтируется опалубка и ее внутренняя часть застилается гидроизоляционной пленкой или рубероидом.

Предлагаем ознакомиться: Фундамент под баню из газоблоков

Прутья арматуры связываются в сетку, монтируются в опалубку и заливаются бетонным раствором с наполнителем из мелкого гравия. Заливку выполняют в максимально сжатые сроки, «за один раз». Причем лучше залить один слой на всей площади основания в один день, а в другой закончить, чем заливать всю высоту по частям.

• Устойчивость к просадке и размыванию грунта, а также сейсмическим явлениям.
• Долговечность (до 150 лет).
• В процессе строительства можно изменить первоначальную планировку дома без дополнительных изменений в фундаменте.

• Дорогостоящие материалы и земляные работы.
• Трудоемкость процесса.
• Невозможность построить подвал без проведения дополнительных работ.

Плитное основание подходит для глинистых почв Порядок монтажа:

1. Как и в предыдущем варианте, первоначально оборудуется 40-50 см песчано-гравийная подушка по периметру всего основания. При близком залегании грунтовых вод необходимо обустроить из труб дренажную систему с уклоном от основания.
2. Выполняется заливка «тощим» слоем бетона и предоставляется время для его застывания.
3. Формируется опалубка, внутренняя часть которой застилается гидроизоляционным слоем.
4. Укладывается армированная металлическая сетка.
5. Осуществляется окончательное бетонирование основания. Нелишним будет в ходе заливки добавить в раствор мелкофракционный гравий.

Для получения монолитной конструкции заливку бетона необходимо осуществлять в максимально короткие сроки.

Достоинства:

• стойкость к усадке и сейсмическим воздействиям;
• практичность;
• устойчивость к размыванию почвы талыми и грунтовыми водами.

Недостатки:

• существенные затраты;
• необходимость привлечения спецтехники;
• отсутствие возможности обустройства подвальных и цокольных помещений.

Посмотрите видео, как обустроить плитное основание своими руками.