Подушка под ленточный фундамент представляет собой слой определенной толщины из песка, гравия или щебня, предназначенный для равномерного распределения весовой нагрузки строительного сооружения на грунт. Еще не так давно нормативная документация и техническая специальная литература по строительству однозначно требовали наличия подушки под ленточным фундаментом любого строения.
Однако развитие современных технологий монолитного строительства и применение химических добавок, повышающих влагостойкость бетона, создали предпосылки для пересмотра концепции обязательности подсыпки материалов под бетонное основание строительной конструкции.
Подушка под фундамент – традиции и реалии
Подушки из песка, гравия и щебня стали востребованы при строительстве так называемых «панельных» домов. Размах жилищного строительства в СССР во второй половине 20-го века требовал применения унифицированных строительных элементов, в число которых вошли железобетонные блоки ФБС ГОСТ 13579-78 «Блоки бетонные для стен подвалов. Технические условия». Из блоков ФБС формировались массивные сборные ленточные фундаменты, которые служили опорой многоэтажным постройкам. При их заложении необходимо было сделать подложку из непучинистых материалов типа песка крупной фракции или щебня мелкой фракции, предназначенную для выполнения двух важнейших функций:
- Сглаживания всех неровностей грунта для обеспечения равномерного прилегания плоскости подошвы фундамента к грунту.Тем самым строители добивались равномерного распределения весовой нагрузки от многоэтажки по всей поверхности основного грунта;
- Защиты основания фундаментной конструкции от капиллярного поднятия грунтовой влаги. Через песчаную прослойку грунтовая влага способна подняться капиллярным путем лишь на высоту 30 см.
Равномерность распределения весовой нагрузки обеспечивается слоем песка толщиной от 5 до 15 см, для отсечения капиллярной влаги достаточно слоя в 30 см. Здание, опирающееся на сборный фундамент из ФБС с песчаной или песчано-щебеночной подложкой, отличается высокой стабильностью, надежностью и минимальной усадкой.
Развитие индивидуального строительства домов малой этажности на ленточных монолитных фундаментах в корне поменяло роль традиционной подушки под опорное основание коттеджа или двухэтажного дома. В частности, при заливке монолитной ленты жидкий бетон сам заполняет неровности грунта, ликвидируя пустоты в грунте, тем самым способствуя равномерному распределению весовой нагрузки без участия песчаной подсыпки.
Другим доводом, указывающим на потребность в пересмотре сложившейся концепции обязательного применения подложек для ленточных фундаментов, служит использование специальных химических добавок, повышающих влагостойкость бетона. В этом случае также ставится под сомнение необходимость обустройства песчаной подушки для защиты от капиллярной влаги.
Безоглядное стремление «сделать, как всегда делали» в отношении песчаной подушки под ленточный фундамент может даже навредить по следующим причинам:
- Песок, окруженный более плотными грунтами с низкой водопроницаемостью типа глины или суглинков, будет способствовать скоплению в нем (то есть, в составе подушки под фундаментом) осадочной влаги. Происходит переувлажнение грунта под подошвой фундамента, приводящее к снижению несущей способности всей фундаментной конструкции. Для отвода скапливающейся воды будет нужна дренажная система, существенно влияющая на расходы по строительству или текущему ремонту жилого дома.
- Песок не препятствует прохождению через подушку грунтовой влаги в парообразном состоянии. После прохождения через подушку, пар конденсируется на фундаменте, провоцируя коррозионные процессы. Песчаная подложка оказывается совершенно не нужной, поскольку без гидроизоляции в этом случае не обойтись.
Когда необходима закладка подложки под фундамент?
Принятие решения о создании подложки под ленточный фундамент должно исходить из правильно выполненной оценки внешних условий применительно к конструкции самого фундамента.
Конструктивно ленточный фундамент представлен двумя типами исполнения:
- Сборный фундамент, собираемый из типовых бетонных блоков заводского исполнения;
- Монолитный фундамент, заливаемый непосредственно на строительной площадке в подготовленную опалубку.
По глубине заложения ленточный фундамент подразделяют на два вида:
- Заглубленный ниже глубины промерзания грунта;
- Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ).
К основным внешним факторам, подлежащим анализу, относятся:
- Состав почвы;
- Характеристики грунтов;
- Климатические условия.
Ведомственные строительные нормы ВСН 29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах» определили, что применением подушки из непучинистых материалов удается добиться двойного эффекта:
- Происходит частичная замена пучинистого грунта на непучинистый (п.3.2 и 3.3 ВСН 29-85), позволяющая уменьшить перемещения фундамента при промерзании и/или оттаивании грунта. Тем самым подушка рассматривается как средство по предотвращению морозного пучения почвы под подошвой фундамента.
- Уменьшается неравномерность деформаций опоры здания.
Отсюда следует вывод, что для грунтов непучинистого типа песчаная подушка под ленточный фундамент не нужна, если рассматривать вопрос исключительно с позиции противодействия процессам морозного пучения. Такой односторонний подход может войти в противоречие с требованиями свода правил СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов и сооружений», которые в п.п. 8.7 и 8.8 при определении, на каких грунтах устанавливаются сборные блочные или монолитные типы мелкозаглубленных и незаглубленных ленточных фундаментов, однозначно устанавливают необходимость обустройства под бетонными блоками подушки из непучинистых материалов. Однозначно можно сказать, что для заглубленных ниже глубины промерзания ленточных фундаментов, устройство песчаной подушки требуется только для конструкции из фундаментных блоков, для монолитного фундамента такая подушка не играет никакой роли.
В случае монолитного МЗЛФ на непучинистых грунтах подсыпку также можно не делать, поскольку песок в данной ситуации никакой работы не выполняет – бетонная заливка ленты выровняет все поверхностные дефекты.
Подводя итоги можно сказать, что:
- Для фундаментов, заложенных ниже расчетной глубины промерзания, песчаная подушка нужна только для конструкции из сборных блоков, для монолитного основания такая подушка не требуется.
- Для мелкозаглубленного фундамента подушка требуется только для пучинистых грунтов, независимо от технологии, либо для фундамента из сборных блоков, независимо от типа грунтов.
- Для незаглубленного фундамента однозначно требуется подушка из непучинистых материалов, хотя бы потому что нужно заменить плодородный слой под основанием.
Также стоит обратить внимание на тот факт что, независимо от технологии строительства фундамента (блоки или монолит) и глубины его заложения, может потребоваться замена грунта с недостаточной несущей способностью под основанием дома. Несущая способность определяется только после проведения геологии на участке строительства и расчетов.
Разновидности фундаментных подложек
В п. 3.3 ВСН 29-85 указаны материалы, которые допускается использовать для обустройства подушки:
- Песок крупной или средней фракции;
- Мелкий щебень;
- Котельный шлак
и другие непучинистые грунты с показателем дисперсности Д меньше 1,0. На практике используются песчаная, песчано-гравийная или песчано-щебневая подушки, имеющие менее пучинистый характер, чем родной грунт на строительной площадке. Чтобы правильно определиться со структурой противопучинистой подложки, необходимо учитывать физические свойства материалов.
Категорически недопустимо обустройство подушек из глины! Глина препятствует просачиванию воды к подошве основания строения, провоцируя морозное вспучивание грунта в зимнее время.
Для песчаных подложек наиболее подходящим считается гравелистый песок крупной фракции или речной чистый песок средней фракции. Для подушки под основание дома не рекомендуются легкие и тонкие фракции песчаных материалов, имеющие ухудшенные показатели сопротивления сжатию. При их использовании возможны значительные усадки.
При выборе толщины песчаной подушки руководствуются данными из таблицы 5 раздела 4 ВСН 29-85, рекомендующими максимальное отношение толщины подушки к ширине фундамента равным 3 к 1. То есть песчаная подложка может быть засыпана толщиной втрое больше, чем ширина фундамента. Обычно толщина подсыпки составляет минимум 20-30 см из расчета защиты от капиллярного подъема влаги в песке.
В соответствии с п. 3.4 ВСН 29-85 песчаный материал подушки необходимо уберечь от заиливания окружающим грунтом, для чего строителям предписывается сделать защиту из геотекстиля или полимерных материалов, препятствующую смешиванию грунта с песком.
Для слабонесущих грунтов можно сделать подушки песчано-гравийные или только гравийные в соответствии с рекомендациями п. 8.7 СП 50-101-2004. Подушка из щебня требует хорошего трамбования.
Относительно применения щебня в подушках специалисты считают, что его правильно использовать в качестве уплотняющего материала в составе песчано-щебневой системы. Острые края щебня фракции 20-40 мм при уплотнении вбиваются плотным слоем в основном грунте под песчаной подложкой, тем самым придают дополнительное упрочнение и стабильное положение основанию здания.
Уплотнять подушку лучше всего с помощью специальных ударных или вибрационных машин.
Индивидуальный грамотный подход к засыпке подушек под ленточными фундаментами позволяет существенно сэкономить при строительстве жилых домов без ущерба в прочности и надежности строения.
