Устройство подушки фундамента
Устройство фундамента относится к главным этапам строительства, определяющим стабильность и долговечность здания. Для того чтобы основание соответствовало проектным расчётам, необходимо сформировать грамотную подоснову, которая обеспечит равномерную передачу нагрузки на грунт. Эту функцию выполняет специальная подушка, служащая своеобразным амортизатором.
Как работает подушка
Систему закладывают вне зависимости от глубины и конфигурации основания. По техническим свойствам её подбирают к типу грунта, нагрузке и особенностям здания.
Подушка обеспечивает:
- Равномерную передачу веса.
- Частичный дренаж и дополнительную изоляцию основания.
- Защиту от сил морозного пучения на почвах с высоким содержанием влаги.
- Стойкость несущей конструкции к незначительным подвижкам грунта.
- Равномерность заливки и последующего отвердевания бетона.
- Продолжительный срок службы фундамента.
На глинистых типах морозное пучение увеличивает объём почвы в зоне промерзания до 9%, создавая серьёзные риски для основания и здания в целом. Подсасывание влаги на участках с высоким уровнем грунтовых вод только усиливает эффект, поэтому создание подушки оказывается жизненно необходимым.
Система может быть простой механической смесью мелко– и среднекрупных минеральных фракций (например, песок+щебень) или усиленной конструкцией с армированием и защитой изоляционным материалом (геотекстилем). Второй вариант обходится дороже, но его эксплуатационные характеристики выше. Структурированный тип используют при строительстве на сложных грунтах и для многоэтажных зданий.
Усиление арматурой выполняют в один слой (применимо для средненагруженных подушек) или в форме связанной трёхмерной сетки для крупных объектов.
Технология подготовки подосновы зависит от качества грунта, уровня влажности почвы, площади и этажности здания, типа фундамента.
Когда устраивают песчаную подушку
Песок используют для ленточных ненагруженных фундаментов под одноуровневые объекты. Доступный метод даёт необходимые эксплуатационные показатели за счёт единственной минеральной фракции. Объём берут с запасом не менее 15% в расчёте на трамбовку.
Помимо амортизационных свойств сыпучий материал обеспечивает:
- Отвод грунтовой воды и осадков.
- Ослабление сил выталкивания в случае пучения.
- Улучшение теплоизолирующих свойств основания.
Размерные параметры зависят от площади основы и типа грунта, поэтому рассчитываются индивидуально. В среднем под плиту идёт около 20 см утрамбованного материала, под сваи от 30 см при ширине не менее чем на 15 см превышающей диаметр. На сложных участках слои большой глубины засыпаются поэтапно (15–20 см) с трамбовкой и проливкой каждого уровня.
Обратите внимание! Более 40 см крупного песка сыпать не рекомендуется, поскольку даже плотно утрамбованная подоснова такого размера может повести себя непредсказуемо.
Если используется простейшая песчаная система, на участках с высоким уровнем грунтовых вод необходимо дополнительно проложить гидроизоляцию. Утрамбованный сыпучий материал хорошо тянет воду, поэтому если не создать барьерный слой, основание будет мокнуть и разрушаться.
Для чего добавляют гравий
Средне– и крупнофракционные смеси обладают большей прочностью, поэтому их используют под нагруженные постройки. Для формирования подушки берут гранитный или гравийный щебень (известняковый тип материала не годится ввиду недостаточной жёсткости).
Гравийный используют в 90% случаев как более доступную по цене и лучшую по структуре альтернативу гранитной фракции. Скруглённая форма зёрен обеспечивает более плотную укладку. Помимо большей прочности щебень практически не подтягивает воду.
Эксплуатационные характеристики подходят для установки крупнофракционной подосновы под двух– и трёхэтажные здания. В среднем глубина засыпки составляет 35–40 см для смеси мелкого (5–10 см) и среднего щебня (20–40 см). Гравийную составляющую укладывают на песок, трамбуя каждый материал отдельно. Для защиты от влаги используют жидкую битумную изоляцию. Тканые типы применять нежелательно, поскольку они могут прорваться о края щебня. Для участков с низким УГВ можно обойтись без гидроизоляции, удорожающей строительство.
Для слабонесущих почв с высоким УГВ применяют сложносоставную систему:
- На грунт укладывают геотекстиль с запасом, чтобы размера краёв хватило для подворачивания на песчаную подушку.
- Засыпают и трамбуют основной слой песка.
- Выстилают по верху геотекстиль.
- Насыпают страховочный слой мелкопесчаной фракции и аккуратно утрамбовывают. Уровень необходим для защиты изоляционного материала.
- Укладывают и трамбуют щебень.
Обратите внимание! Песчано–гравийные подосновы подвержены собственной усадке, поэтому к этапу трамбовки необходимо подойти ответственно.
Смесовая подложка — один из вариантов песчано–гравийной подушки. Для укладки используют комбинацию материалов (40% крупнозернистого песка и 60% щебня размером 20–40 мм вперемешку). В таком виде трамбовка не требует особой тщательности. Способ подходит для малонагруженных одноэтажных домов из кирпича или двухэтажных коттеджей из лёгких стройматериалов (брус, ячеистые бетоны).
Для чего нужна подбетонка
Редкий тип подушки, не получивший широкого распространения в частном малоэтажном строительстве из–за дороговизны. Тем не менее вариант обеспечивает максимальную прочность, что важно для нагруженных зданий. По отношению к фундаменту такая подоснова тоньше. Формирование ведут поэтапно:
- Готовят котлован расчётной глубины.
- Подсыпают и трамбуют песок.
- Укладывают гидроизоляцию.
- Заливают тонкий слой бетона.
- Возводят опалубку.
- Выставляют горизонтальное армирование.
- Заливают основной бетон.
- Выполняют штыкование, или вибрирование
Как вариант нагруженной подушки также применяют установку железобетонных блоков, внутри которых уже предусмотрен армирующий каркас. Это наиболее прочный и долговечный тип подосновы для многоэтажных зданий. В отличие от предыдущего трудоёмкого способа укладка готовых элементов занимает минимум времени.
Бетонная подоснова обычно шире фундамента. Дорогостоящий вариант используют, когда технических свойств основания недостаточно для приёма и передачи нагрузки от здания. В паре обе конструкции работают как единое целое, обеспечивая стабильность и долговечность крупного сооружения.
Обратите внимание! Для того чтобы система работала, уширение не должно быть меньше 30 см и больше 40 см по отношению к габаритам фундамента.
В частном строительстве блочный метод также востребован для возведения домов усадебного типа и для работы на неустойчивых грунтах. ЖБ–изделия ставят на утрамбованную песчаную подушку максимально плотно друг другу в регулярном порядке (торец к торцу). Швы заделывают цементно–песчаной смесью, иногда применяют дополнительное стягивание арматурой. После завершения подосновы по верхней плоскости устанавливают фундаментные блоки.
Подушка под фундамент работает в связке с основанием, обеспечивая стабильность и долговечность сооружения. Для того чтобы нагрузка от здания равномерно передавалась на грунт, необходимо выбирать подходящие строительные материалы и точно рассчитывать параметры подосновы.
