Расчет толщины подсыпки
Как узнать, какая должна быть высота и толщина конструкции. Основная задача подсыпки – максимально уплотнить грунт на строительном участке. Чтобы выяснить, насколько произошло его уплотнение, производят замер. Для этого выкапывается пласт грунта и выясняется его плотность. Для проведения расчета необходимо знать требуемую плотность при разных типах почв:
- Так, если строительство производится на песчаной поверхности или суглинке, его плотность составляет около 1,6 тонн на кубический метр
- Поверхность состоит из крупного или среднего песка – 1,65 т/куб. м.
- Строительные отходы и мелкий гравий – от 1,5 до 1,7 т/куб. м.
При достижении данного значения толщину подсыпки считают достаточной. Если значение сильно отклоняется от представленных норм, производят дальнейшее уплотнение с усилением углов конструкции.
В среднем, толщина подсыпки под фундамент должна составлять не менее 1-1,5 м.
Разновидности фундаментных подушек
Начнем с того, что идеальный вариант подушки – залитый бетонный слой. Песок, щебень и другие материалы, обозначенные выше, это всего лишь возможность снизить затраты на возведение дома. Но среди них всех лучший – утрамбованный песок. И тому есть несколько причин:
- Хорошо утрамбованная песчаная подушка имеет те же прочностные характеристики, что и плотный грунт.
- Она выравнивает проще остальных материалов неровное дно фундаментного котлована или траншеи.
- Песок – отличный дренажный материал, способствующий отведению талых и дождевых вод от фундаментного сооружения.
- Само формирование подушки не требует применения специальной техники.
Но надо отметить, что песчаный слой имеет и свои минусы. Первый – материал быстро размывается грунтовыми водами. Второе – у него слабая прочность в поперечном направлении, особенно если нагрузка точечная.
Для подсыпки лучше использовать песок крупнозернистый или средней фракции. Обязательное условие – минимальное количество глинистых включений. Толщина слоя – 10-70 см. Утрамбовывать за один проход можно слой толщиною до 5 см, поэтому процесс формирования песчаной подушки долгий и трудоемкий.
Трамбовка песчаной подушки виброплитой Источник ko.decorexpro.com
Трамбовку песка проводят с увлажнением
И здесь очень важно поймать количество воды. Если с этим переусердствовать, то песок начнет разъезжаться с места трамбовки
То есть произойдет уменьшение толщины слоя и снижение его плотности, чего допустить нельзя.
Самый простой способ определения точного количества воды – это не допустить, чтобы она появлялась на поверхности подушки в процессе ее трамбовки. А требуемая плотность утрамбованного песка определяется путем хождения по нему. На поверхности просто не должно оставаться следов.
Итак, разобравшись, для чего нужна песчаная подушка под фундамент, а также с техническими характеристиками слоя, переходим к щебню.
Подушка из песка под фундаментом Источник lesnoygorodok.csk-remont.ru
Подушка из щебня
Еще совсем недавно в частном домостроении использовался один способ формирования подушки из щебня. Его просто мешали с грунтом дна котлована или траншее, а затем втрамбовывали. Получалась неплохого качества подушка, которая имела один серьезный минус – под действием грунтовых вод земля постепенно вымывалась, оставался один щебень. То есть снижалась прочность самого слоя.
Какой щебень лучше использовать для подушки фундамента. Для формирования этого элемента дома сегодня применяют щебень крупной и средней фракции. Но используют этот строительный материал лишь в том случае, если стоит необходимость обеспечить максимально возможную пропускную способность слоя в плане ее дренажных характеристик. При этом обязательно вокруг дома, и под ним, должна быть сформирована дренажная система.
Щебень крупной фракции Источник shcheben.store
Во всех остальных случаях закладывают или тощий бетонный раствор с применением щебня, или смесь песка и щебня. У последней при кажущейся несостоятельности в плане прочности, есть свои преимущества перед другими материалами:
- высокие дренажные качества, которые не дают воде скапливаться в подушке;
- достаточная прочность, чтобы говорить о возможности выдерживать нагрузки дома в три этажа;
- устойчивость к размыванию.
Конечно, даже смесь двух материалов – это слой, который хорошо впитывает в себя воду. Поэтому велика вероятность, что цементное молочко, которое является частью бетонного раствора, заливаемого в опалубку, будет уходить из бетона, ослабевая его.
Что в этом случае предлагают строители. Выход один – провести гидроизоляцию грунта дна траншеи или котлована. Но, как показывает практика, это нередко дороже, чем залить тощий бетон.
Выравнивание грунта
Подготовка участка под фундамент включает этап выравнивания грунта. На практике встречается заливка фундамента без подготовки.
Ряд мелких ошибок складываются в большую и приводят к катастрофе. Ошибки начинаются с появления трещин. Делать правильно — не игнорировать подготовительный этап. Проконсультируйтесь с инженером-конструктором и проектировщиком. Специалисты подберут оптимальный вариант.
Существует три вида подготовки участка под фундамент:
- Щебеночная;
- Песчаная;
- Цементная.
Щебень используют под фундаментную плиту. Подготовка нужна, когда уровень грунтовых вод достаточно высокий. Слабый нижний слой засыпают щебнем, трамбуют и строят фундамент.
Дополнительно понадобится выравнивающий слой бетона, гидроизоляция, защитный слой над гидроизоляцией и арматурный каркас. Щебень используется для распределения нагрузки. Материал высыпают в траншею, утрамбовывают и сверху ставят монолитную плиту.
Песчаная подготовка часто применяется в случаях, когда под основание нужно наложить фундаментные блоки или сборные подошвы.
Подготовка из бетона рассчитана на выравнивание траншеи и правильное распределение нагрузки. Многие выбирают цементный вариант, используя бетон B7,5. Удобно крепить опалубку при монтаже. Цементная подготовка играет роль дополнительного защитного слоя бетона и удобного расположения арматуры в фиксаторах.
Это интересно: Защита от коррозии бетона: рассказываем по порядку
Возможные варианты обустройства пола
В зависимости от погодных условий в регионе и личных желаний хозяев, пол на представленном типе основания можно обустроить несколькими способами.
На деревянных лагах
Сверху плиты выкладывают лаги – деревянные брусья с сечением приблизительно 4 на 5 см. Расстояние между лагами может достигать одного метра. Если поверхность пола большая, между брусьями ставят распорки, чтобы исключить риск деформации древесины с временем. Сверху лаг монтируют листы фанеры или половую рейку слоем толщиной до 2 см.
Наливной
В домах с цоколем под наливной пол нужен дополнительный слой полимерного утеплителя. Можно использовать прочные марки листового пеноплекса. На этом этапе мастеру необходимо позаботиться о стыках. Все щели тщательно замазываются или заливаются строительной пеной.
На такой теплоизолирующий слой выкладывается армирующая сетка, которая сверху заливается бетонным раствором. Достаточная высота стяжки – до 5 см. Это подходящая конструкция для реализации системы теплых полов в доме. Сверху можно выстилать поверхность плиткой, керамогранитом или делать наливные полы.
Поверх фундамента
Когда в здании не предусмотрен цоколь, то теплоизолирующий слой уже включен в «пирог» плитного основания. Тогда домовладелец может класть настил пола сразу на поверхность фундамента.
Время для проведения работ
Начинающие строители часто задумываются о том, в какое время лучше проводить работы по рытью котлована. На поверхности лежит только один очевидный факт – зимой это делать не стоит, так как копать мерзлую землю чрезвычайно тяжело. Однако это не значит, что для работ подходят все остальные времена года.
Хороший специалист ответит, что подходящих сезонов два: лето и осень. Нельзя проводить работы такого рода весной. В это время года начинаются процессы оттаивания земли, вследствие чего происходит выделение большого количества воды, которую нужно будет откачивать. Следовательно, потребуются дополнительные затраты на специализированную технику.
Осенний сезон подходит для данной деятельности не полностью. Работать можно только в его первой, теплой части. Поздней осенью уже начинаются заморозки, почва ведет себя нестабильно – ночью замерзает, днем оттаивает. Это может наложить отпечаток на ход и качество работ.
Конечно, нельзя однозначно запретить рытьё котлована в холодное время года. Если есть непреодолимая потребность в его срочном создании, это возможно. Однако придется учесть, что это «удовольствие» обойдется вам в полтора-два раза дороже.
Если вы хотите сделать котлован под цокольный этаж или под фундамент обычного дома своими руками, прежде всего, вам нужно подготовить чертеж и план работы.
Особенности работы при плитном и ленточном типах фундамента
Строительные работы проводятся в зависимости от выбранного типа основания. Так, многие потребители сомневаются, нужна ли подсыпка под фундамент монолитного типа.
Дело в том, что бетонная подушка фундамента заполняет все неровности и недостатки земной поверхности, поэтому может сама выступать в качестве подсыпки. Однако обеспечить максимальное уплотнение и утрамбовку грунта может только слой подсыпки. Он устанавливается по всей поверхности основания
Особое внимание уделяется углам и местам соединения несущих конструкций
При установке конструкции под ленточный фундамент подсыпка производится только в местах расположения траншеи. Ее толщина определяется плотностью почвы.
Подготовка к устройству подложки для фундамента
Подушка из песка, щебня или бетона под фундамент выполняет несколько крайне важных функцией, а именно:
- Отведение воды. Песчаная подушка для фундамента помогает обеспечивать качественное отведения воды, которая может начать скапливаться под основанием, что позволит в ощутимой мере уменьшить воздействие сил пучения почвы.
- Равномерное распределение нагрузки. Подсыпка помогает создать равномерное распределение давление от фундамента в доме за грунт, а также помогает в несколько раз увеличить сопротивление основания и служит для того, чтобы выравнивать его.
Если в вашем доме будет устроен цоколь или любое другое подвальное помещение, советуем сделать связь подсыпки с основанием дома за счет установки вертикальной арматуры или же при использовании профилированного соединения. Фундамент, сделанный на подсыпке из песка, следует обязательно гидроизолировать сверху. Если же дом будет построен на земле, которая подвержена сильному пучению, то поверх фундамента следует выполнить усилить для основания, а именно армопояс из железа с бетоном.
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.
Гравий
Для подсыпки используется гравий средней и крупной фракции в тех ситуациях, когда под основанием фундамента следует обеспечить максимальную пропускную способность дренирующего слоя в совмещении с распределенной дренажной системой, ориентированной на отвод грунтовых вод от подошвы фундамента.
Часто гравий используют как дешевый заменитель тощего бетона при подготовке и усилении грунта под фундамент. Для этого его втрамбовывают и перемешивают с грунтом механическим способом или вручную.
Однако это не лучшее решение, так как без связующего вещества, в роли которого может выступать цемент, такое основание подвержено размытию грунтовыми водами с последующей потерей несущей прочности.
Чаще востребована ПГС – песчано-гравийная смесь для формирования ровной площадки под фундаментом. В сочетании с песком смеси легче придать плотность и прочность, сравнимую с таковой у материнского грунта на строительной площадке, при этом сохраняются дренажные способности подсыпки.
Преимущества гравийной подсыпки:
- Низкая водоемкость подложки, жидкость слабо удерживается в ней, а площадь поверхности гравия для смачивания гораздо ниже, чем у песка;
- Прочность подсыпки и высокая нагрузочная способность и устойчивость к размыванию или боковым нагрузкам.
Недостатки:
- При больших нагрузках, даже распределенных, гравийная подсыпка может «утонуть» , снижая собственную прочность и прочность материнского грунта;
- Сложно вывести в уровень поверхность подсыпки;
- При заливке бетона часть цементного молока бесцельно опускается через подсыпку, ослабляя основное тело фундамента.
Если гравий используется для подсыпки под ленточный фундамент или монолитную плиту, то, безусловно, следует предварительно изолировать его, чтобы не допустить ослабления бетона. Однако это часто несет за собой больше затрат, чем при использовании изначально тощего бетона.
Подсыпка под ленточный тип фундамента мелкого заложения
Ленточные основания мелкого заложения на песчаной подсыпке используются все чаще, особенно при возведении дачных домиков и малоэтажных приусадебных домов. Данная технология строительства позволяет оптимально применять местные строительные материалы, принося ощутимый экономический эффект.
Распространенная конструкция фундамента с устройством подошвы в непромерзающих слоях грунта себя оправдывает лишь при значительных нагрузках на 1 погонный м фундаментной ленты. Иными словами, целесообразнее возводить такие фундаменты при сооружении двух-трехэтажных домов из камня или кирпича. При возведении облегченных построек несущая способность фундамента бывает задействована лишь на 10-20%. И больший процент средств и материалов, вкладываемых в строительство фундамента, расходуется понапрасну.
Поэтому для облегченных домов решение проблемы можно найти другим способом: закладывать мелкозаглубленный ленточный фундамент непосредственно в промерзающий слой, но выше, чем проходит граница грунтовых вод. Такого типа фундамент оправдывает свою эффективность при строительстве на пучинистых почвах и при высоком подъеме грунтовых вод. Их основное отличие – в простоте устройства без привлечения больших материальных затрат. Фундаменты подобного типа в последние годы были испытаны на не одной тысяче домов в нашей стране, доказав свое право на существование.
Фундамент мелкого заложения по своему устройству представляет жесткую раму, каждый год «плавающую» в зимне-весенний сезон совместно с относительно легкой верхней частью дома. Рамой выступает бетонный (или ж/б) фундамент из фундаментных блоков, уложенных на подушку из непучинистого материала, способствующего уменьшению величины и неравномерности перемещений фундамента. Такое конструктивное исполнение сокращает потребление бетона на 50-80%, если сравнивать с заглубленным основанием. Трудозатраты нулевого цикла при этом сокращаются на 40-70%. Для районов, где рельеф состоит по большей части из пучинистых грунтов, данное технологическое решение является особенно актуальным.
Глубина заложения подошвы при таком решении, напомним, составляет 0,5-0,8 м вместо обычных 1,5-1,7 м. Основными материалами для устройства подсыпки могут выступать гравелистый крупный или средний песок, котельный шлак, мелкий щебень и другие материалы. Обустройство подушки и засыпку пазух производят, послойно трамбуя или уплотняя площадочными вибраторами. При верховодке и высоком поднятии грунтовой воды необходимо принимать меры, предотвращающие заиливание материала подушек.
Таким образом, устройство песчаной подсыпки выгодно лишь для сооружения малозаглубленного ленточного фундамента из блоков.
Материалы, применяемые для отсыпки фундамента
Важным вопросом при производстве работ по отсыпке фундамента является: каким грунтом засыпать пазухи вокруг фундамента снаружи и внутри здания? На данный момент рассматриваются несколько вариантов для отсыпки:
- грунт, вынутый при рытье котлована или траншеи под фундамент;
- глина;
- песок;
- супесь или суглинок;
- шлак или щебень.
Ответы на вопрос, – каким грунтом засыпать пустоты вокруг фундамента изнутри и снаружи здания, будут разные. Для отсыпки пазух снаружи фундамента лучше всего использовать песок, предварительно смоченный водой. Следующим вариантом будет отсыпка вынутым грунтом, если это не глина. Категорически неприемлемо засыпать пазухи снаружи фундамента глиной, т. к. она впитывает влагу и держит ее в своей структуре как губка, а при разных температурных режимах глина изменяет свой объем. При намокании она набухает и увеличивается в объеме, при высыхании и потере воды она уменьшает свой объем и при этом растрескивается. Поэтому оптимальным вариантом будет отсыпка пустот вокруг фундамента снаружи здания именно песком. Во-первых, его легче уплотнить, он не впитывает воду, а просто пропускает через себя. Объем песка не меняется со временем, в этом отношении он более стабилен. Отмостка, выполненная по песчаной отсыпке, не будет деформироваться со временем
Важное требование – все пазухи перед засыпкой должны быть очищены от мусора, особенно это касается органики, досок – всего, что может со временем сгнить, образуя дополнительные пустоты
Глина и песок
Отсыпка пазух вокруг фундамента с внутренней стороны здания может выполняться как глиной, так и грунтом, вынутым при рытье котлована, или любым другим материалом. Это, конечно, касается тех случаев, когда в доме не предусмотрено подвальное помещение. Весь засыпанный грунт как снаружи, так и внутри здания необходимо уплотнить – это в большей степени касается наружной части.
Учитывайте уровень грунтовых вод
В случае если вы отдали свой выбор в пользу песчаной подушки для фундамента, обязательно учитывайте, на какой глубине проходят грунтовые воды и как сильно они поднимаются весной.
Схема заложения фундамента в зависимости от расположения грунтовых вод.
Если подземные воды располагаются очень близко к поверхности, то под фундаментной подсыпкой необходимо сделать дренажный слой. Если вы проигнорируете этот момент, то песчаная подложка достаточно быстро размоется, что однозначно навредит фундаменту и дому в целом.
Таким образом, песчаная подушка замечательно подходит в следующих случаях:
- если подземные воды пролегают не очень близко к поверхности грунта;
- если дом будет построен из легких материалов – пенополистирола, пеноблоков, каркасов. Песчаная подсыпка плохо выдерживает чересчур высокие нагрузки;
- если планируется строительство одноэтажного дома. Многоэтажные здания имеют гораздо больший вес, следовательно, в случае их строительства лучше использовать другую фундаментную подсыпку, приспособленную к таким нагрузкам.
Бетонирование цоколя
Увы, миксера подъехать к дому не могут и лоток не поставишь. Поэтому пришлось опять нанимать бетононасос за 9 000 рублей (минималка) и заливать им. Бетона хватило, рассказывать особо нечего.
А еще одну ошибку я допустил при бетонировании. Я уровень сделал с помощью нитки и кучи гвоздей с каждой стороны, чтобы было легко следить за наполнением бетона. Вот только бетона было чуть больше и я его плюхнул в стену типа вибратором разгонят рабочие. И не проконтролировал — заливка это всегда дурдом. Я работал с этой бригадой год и такой подставы я просто не ожидал!
Бетонирование цоколя
После снятия опалубки оказалось, что они загладили, а не разогнали. И дальняя стена получилась выше остальных на 10 см, да еще и не ровно. Это создало просто кучу проблем при кладке!
