Нужна ли песчаная подушка под ленточный фундамент

Эскиз с обозначением местонахождения песчаной подушки

Возведение каждого здания начинается с устройства фундамента. Его главная функция – создание прочной опоры и обеспечение поддержки здания во время всего периода эксплуатации. Для облегчения этапа заливки и придания основанию большей надежности, нужна песчаная подушка под ленточный фундамент. Ее задача − обеспечить ровную и устойчивую поверхность для устройства основания.

Функции подушки

До укладки железобетонных ленточных оснований или использования для этой цели железобетонных блоков, обычно нужна подсыпка из песка, щебня или гравия. Песчаная или гравийная подошва выполняет следующие функции:

  • выравнивает траншею под заливку основания и сглаживает возможные неровности грунта;
  • равномерно распределяет нагрузки от веса фундамента на нижние слои грунта;
  • отсекает влагу и отводит грунтовые воды от основания, предотвращая вспучивание в холодное время года.

При наличии высокого уровня вод на строительном участке, перед тем как будет сделана подушка под ленточный фундамент, дно траншеи или котлована выкладывают геотекстилем. Слой этого материала предотвратит возможное заиливание песчаного слоя.

Основные параметры ленточного фундамента

Схема отображающая параметры ленточного основания

Основания ленточного типа устраивают по периметру будущих стен конструкции (как внешних, так и внутренних) на глубину разработки почвы.

Устройство такого типа основания предусматривает два основных параметра:

  • ширина;
  • глубина.

Существует следующее требование к ширине – она должна быть не меньше, чем толщина стены. Но, чаще всего, этого бывает мало для того чтобы на выходе получить площадь, обеспечивающую несущую способность фундамента. Можно увеличить ширину на всю высоту фундамента, но это экономически невыгодно.

Исходя из этого, для увеличения площади основания здания, часто устраивается расширение в его более заглубленной части. Таким образом, фундамент имеет трапециевидную форму. Это оптимальная форма сечения ленты основания для принятия нагрузок.

В этом случае, углы наклона боковых стен равны 30º и 45º, где первый показатель приведен для кирпичных фундаментов, а второй – для бетонных. Такая конструкция позволяет избежать опасных растягивающих или скалывающих напряжений на боковых гранях основания.

Более того, нижняя (расширенная) часть препятствует выдвижению основания из грунта и нейтрализует влияние касательных сил пучения в мороз. Устройство основания в виде трапеции позволяет значительно снизить расходы, сокращает объем бетонной смеси и арматуры. При этом такой фундамент характеризуется хорошими несущими способностями.

Устройство подушки и материалы

Необходимые материалы для обустройства подушки ленточного фундамента

Материалами, для подготовки подушки под фундамент ленточного типа могут быть:

  • чистый песок крупной фракции, не содержащий глинистых примесей;
  • галька;
  • смесь щебня и песка;
  • бетон и железобетон.

Если выполняется устройство подушки на слабых грунтах, то нужна подсыпка из песка и щебня или песчаной гравийной смеси в следующем соотношении: 40% песка крупной фракции и 60% щебня или песка. Такой вид оснований подходит для фундаментов одноэтажных небольших домов, то есть для относительно легких строений. Подушки такого типа не требуют увлажнения и послойной утрамбовки.

Отсыпка песчаной гравийной или щебеночной смеси дает меньшую усадку после укладки, в сравнении с подушками из песка. Однако при возведении конструкций большего веса, например кирпичных домов, этап утрамбовки является обязательным.

Подушка под плиту

Плита — самый надежный вид фундамента, но для большинства случаев под нее также необходима подоснова. Выбор материала зависит от уже перечисленных выше условий: состава почвы, процента водонаполнения почвогрунта и пр. Песчаная подушка поможет выровнять дно котлована и уменьшить нагрузку на основание.

Вдобавок песок хорошо выполняет дренажные функции — он быстро отведет воду. Если же в месте стройплощадки наблюдается высокий УГВ, стоит подумать об устройстве гравийной подосновы. Необходимо учитывать, что подушка также должна выполнять теплоизоляционную функцию.

Советуем почитать нашу статью на тему — Утепление фундамента дома снаружи пенополистиролом , где рассмотрены достоинства материала, а также способы его самостоятельного монтажа.

Существуют разные пироги подушек под плиту. Между подушкой и плитой должен быть заложен слой гидроизоляции. При этом гидроизоляция не должна быть повреждена впоследствии армирующими частями фундамента. Поэтому в комплексе пирог под плиту может смотреться так:

  • хорошо утрамбованная песчано гравийная смесь;
  • бетоноподготовка или ЭППС с продувкой стыков монтажной пеной;
  • слой гидроизоляции: например полиэтиленовая пленка 250 мкм;
  • снова бетоноподготовка или утеплитель;
  • монолитная плита.

Что касается выбора щебня или песка, то в случае под плиту это не особенно важно. Щебень сыпят там, где его много и где есть возможность его дешево купить. В Московской области и Подмосковье, например, много дешевого песка и удорожать строительные процессы особой необходимости нет. Плита сама по себе мощное основание, а подушка выполняет только подготовительные функции.

Песчаная подушка под плиту

Таким образом, подушка под основание дома нужна для повышения прочности сооружения и продления срока его эксплуатации. Для частного одноэтажного строительства оптимальный вариант — песчаная подушка. Если дом построен из тяжелых материалов, имеет большой размер и будет иметь больше одного этажа, лучший выбор — гравийно-песчаная подсыпка. Наиболее прочный вид опоры — бетонная подстилающая подушка или готовая жб конструкция под сборный фундамент.

Устройство песчаной подушки

Схема устройства песчаной подушки

Подсыпка песка в подготовленную траншею выполняется послойно, толщина каждого слоя должна быть примерно 10− 20 см. Утрамбовка также выполняется послойно. Для равномерной утрамбовки используют площадочные вибраторы или катки. В индивидуальном строительстве обычно применяют подручные трамбовочные средства, например, обрезок бревна с импровизированной ручкой наверху.

Увлажнять или не увлажнять песок? Ответ на этот вопрос зависит от состояния грунта на строительном участке. Если грунт надежный, каждый слой перед утрамбовкой необходимо немного пролить водой. Это позволит хорошо уплотнить его перед тем, как будет выполнена отсыпка следующего слоя.

В случае наличия слабых грунтов, в траншею нужна подсыпка предварительно увлажненного песка. Кроме того, при увлажнении до укладки в траншею, из песка вымываются глинистые примеси.

Высота, толщина и гидроизоляция

Схематическое изображение песчаной подушки с размерами

При закладке подошвы под фундамент ленточного типа, общая высота в зависимости от грунта, может быть до 60 см. (ширина фундамента 3м). Для грунтов, подверженных сильному морозному пучению, этот показатель несколько выше, и составит 80см. Непосредственно ширина самой подушки, должна превосходить фундамент по обе стороны на 10 −15 см.

Также возможна бетонная подготовка для возведения ленточного фундамента. Выбор этого варианта имеет относительное преимущество и обуславливается характеристиками почв:

  • забетонированная плоскость предоставляет возможность выполнить армирование каркасов или сеток с хорошими показателями жесткости;
  • на такой поверхности легче выполнять опалубку и армирование в холодное время года.

После того, как определены размеры периметра будущего строения, проводится подсыпка песчаной подушки на 10 −15 см при ширине, превышающей основание фундамента на 30 и более сантиметров.

Далее выполняют бетонную подготовку из бетона низкой марки или цементного раствора.

Независимо от выбранного типа (песчаной подушки или бетонной подготовки), размеры готового фундамента должны в точности соответствовать проектным отметкам по горизонтали. То есть, на этапе рытья траншеи, принимаются в расчет размеры подушки и высота фундамента.

Еще одно преимущество укладки бетонного основания – возможность уменьшить защитный слой над армированным каркасом. Если подсыпка песка требует слоя в 5−7см, то при втором варианте его толщина уменьшается почти вдвое – до 3− 4см.

Кроме того, чем больше толщина засыпки под основание и пол подвального помещения, тем меньшее фундамент будет подвержен силам пучения. Отсыпка щебня, песка и гравия хорошо защитит фундамент и пол.

Ленточный тип основания с устроенной подушкой обязательно должен быть защищен от вредного влияния почвенных вод. Для этих целей могут применяться гидроизоляционные рулонные материалы. Они наклеиваются в один или два слоя. Верх фундамента также обрабатывается гидроизоляционными материалами, чтобы не допустить проникновения влаги из бетона.

Устройство подушки под фундамент

В отличие от песчаной и гравийной подушек во многих случаях бетонная является уширением фундамента. Уширение необходимо, когда ширины стенки фундамента явно не хватает для восприятия веса от строящегося дома. Уширение выполняется как армопояс под стенку фундамента или как башмак под столб.

Устройство подушки

Такое бетонное уширение необходима, чтобы увеличить площадь основания, на которое будет опираться строение всем своим весом. Чем больше площадь, тем основание сможет выдержать больший вес.

Что касается размеров, то толщина такого уширения должна быть не меньше 300 мм, но не больше 400 мм.

Как устраивается такая подушка:

  1. На грунт делается засыпка песком или гравием слоем 150-200 мм и трамбуется.
  2. Делается опалубка. При выполнении ленты можно обойтись без нее.
  3. Проводится гидроизоляция: щебеночное основание проливается горячим битумом. Впрочем, если добавить в бетон Пенетрон Адмикс, гидроизоляция не нужна. Однако следует постелить слой толстого строительного полиэтилена (или 2, если основание было гравийное), чтобы из бетона не уходила вода.
  4. Проводится армирование: оно выполняется связанными сетками из стержней диаметр которых не меньше 12 мм. Нижняя сетка должна отступать от низа на 70мм, верхняя от верха — на 30-40мм.
  5. Проводится бетонирование: бетон льется в опалубку, уплотняется, разравнивается. Заливку бетона лучше выполнять единоразово, чтобы избежать образования швов. В противном случае нужно выполнить вертикальные отсечки. Поверхность накрывают полиэтиленом, чтобы обеспечить высокую влажность бетона при твердении.
  6. Опалубку можно снимать на третий день. Время затвердевания подушки — 28 суток.

Зачем нужна подушка под фундамент

Подушка под фундамент — это искусственное основание из гравия, песка, бетона, ж/б блоков, которое не входит в конструкцию фундамента, а заменяет часть грунта под ним. Подушка выполняет ряд функций.

Таблица 1. Функции выполняемые подушкой под фундамент.

Выполняемая функция Описание
Выравнивание Должна выравнивать дно траншеи. Необходимо устройство подосновы под сборные и плитные фундаменты. При закладке мелкозаглубленной ленты под невысокие строения такую функцию выполняет слой гравия или даже уплотненного песка
Защита от подвижек грунта Защищает фундамент от сезонных подвижек грунта. При засыпке слоя песка или гравия на слабые и пучинистые грунты увеличивается несущая способность почвогрунта, чем обеспечивается надежное основание
Дренаж Препятствует поднятию влаги из почвы в фундамент и отводит дождевые воды в сторону
Защита от морозного пучения Препятствование выталкиванию фундамента из земли под действием расширяющейся воды
Уменьшение процессов усадки здания Создает более прочную опору под объектом
Повышение стабильности строения Особенно ценится в сейсмологически неспокойных районах

Отдельно хотелось бы акцентировать внимание на явлении морозного пучения, от которого и предохраняет более плотная, чем грунт, подоснова. Особенно характерно это явление для глинистых почв. Глинистые грунты зимой промерзают неравномерно, увеличиваясь в объеме до 9%.

Мало того, в течение всей зимы глина подсасывает влагу из нижних горизонтов грунта, еще больше увеличиваясь в объеме. При этом если высокий УГВ, то глина может может вспучиться до десятков сантиметров и поднять дом, автодорогу и даже железнодорожное полотно. В результате такого воздействия морозного пучения фундамент может весной легко пойти трещинами. Спасет от воздействия разрушительных сил подоснова из крупного песка, щебня или пескогравийной смеси, выполняющая амортизирующую и дренирующую функцию.

Действие морозного пучения

Делать или не делать подсыпку?

Уплотнение песчаной подушки вручную

Несмотря на все аргументы, приведенные выше, бывают случаи, когда она абсолютно не нужна. Поэтому, следует перечислить случаи, когда отсыпка песка и формирование подушки, скорее навредят, чем помогут:

  1. Если отсыпка песка выполняется в плотные почвы, например, глины или суглинки, то в сравнении с окружающими почвами, песок будет менее плотным заполнителем, который втянет всю воду в себя. Как следствие этого, подушка защитит от поднятия влаги к основе фундамента, но будет накапливать воду от атмосферных осадков. В результате, почва под основанием будет менее прочной, что снизит характеристики фундамента. Чтобы избежать такой ошибки, выполняется укладка дренажной системы для отвода дождевой и талой воды.
  2. Влага в почве присутствует как в виде воды, так и в виде пара. Пар легко преодолевает песчаную преграду и приводит к конденсату влаги непосредственно на фундаменте. Для того чтобы не допустить образование конденсата, применяют влагостойкий бетон или выполняют гидроизоляцию.
  3. Выравнивание грунта и равномерное распределение нагрузки по всей поверхности необходимы для сборных конструкций, например, из ФБС блоков. При их установке на неровную поверхность, под блоками образуются пустоты, которые могут располагаться в разных местах. В итоге после окончания работ и неравномерной усадки, возможны деформации. Поэтому отсыпка песчаной подушки под такое основание устранит перепады и равномерно распределит вес каждого элемента.

Подсыпка песка не нужна в случае заливки монолитной ленты. Пластичный бетон заполнит возможные перепады, и не допустит образования пустот. Монолитная конструкция будет передавать нагрузку, и распределять ее всей поверхностью.