Подушка под фундамент: когда нужна и как сделать

Чтобы правильно построить фундамент дома, важно уделить внимание даже мелочам. Достаточно спорным вопросом при устройстве опорной части дома является, нужна ли песчаная подушка. Чтобы разобраться с темой, стоит понять, зачем нужен такой слой и как его сделать.

Для чего укладывают сыпучий материал

Если коротко ответить на вопрос, всегда ли требуется сделать песчаную подушку под фундамент, ответ будет отрицательным. Сыпучий материал под подошву нужен для выполнения трех функций, о которых рассказано далее.

Фундамент из блоков

Устройство песчаной подушки — мероприятие, доставшееся в наследство от советского времени. Тогда фундамент дома в основном изготавливали из типовых элементов заводского изготовления, фундаментных блоков ФБС. Согласно СП 50-101-2004 для сборной опорной части подготовка из сыпучего материала обязательна.

Подготовка из песка здесь обоснована тем, что при установке отдельных элементов на грунт основания, имеющий даже незначительные перепады, возможет их перекос. Блоки недостаточно связаны между собой и не могут справиться с неровностями почвы под ними. Отсюда следует, что первой функцией песчаной подушки под фундамент становится необходимость в создании ровной поверхности для установки отдельных элементов. Кроме того, сыпучий материал, в отличие от грунта, имеющегося на участке, легко может подстроиться под форму опорной части здания и предотвратить ее смещение при эксплуатации.

Пучинистые грунты

Морозное пучение — явление, которым испуганы все, кто имеет отношение к строительству или собирается возводить частный дом. Важно разобраться в причинах такой проблемы. Она возникает при одновременном наличии двух факторов:

• вода;
• низкие температуры.

Если исключить хотя бы один из них, пучение не возникает. Особенно склонны к такому явлению глинистые основания. Согласно СП 50-101-2004 подушку из непучинистых (условно) материалов (то есть из крупнозернистого или среднезернистого песка или крупнообломочного материала) требуется предусматривать для фундаментов, устройство которых выполняется на пучинистых грунтах. При этом рассматриваются только незаглубленные или мелкозаглубленные опоры. Таким образом, исключается поднятие воды из почвы к основанию здания, то есть устраняется один из факторов для морозного пучения.

По сути, подушка из песка защищает подошву от поднятия капиллярной влаги, которая может привести не только к пучению, но и к коррозии арматуры. В большинстве случаев такое свойство не актуально, поскольку современные бетонные смеси включают специальные добавки, повышающие стойкость материала к проникновению влаги, и для сохранности арматуры нужен только защитный слой.

https://youtu.be/oCBtt4-1d28

Если сделать заглубленный фундамент, опирание которого происходит ниже, чем толщина промерзания почвы, исключается второй фактор для возникновения пучения — температура. Стоит помнить, что почва сама по себе не источник холода, он идет снаружи из атмосферы, поэтому чем глубже расположена подошва дома, тем более высокая температура рядом с ней в зимний период. В этом случае подготовка для защиты от выпора не нужна, поскольку нет причины для чего ее предусматривать. Исключение составляют лишь те случаи, которые предусматривают наличие других причин.

Наличие слабого грунта

Подготовка из песка потребуется, если геология участка включает насыпной грунт. Такое основание имеет рыхлую структуру и крайне не рекомендуется для возведения на нем плитных, ленточных или столбчатых фундаментов. В этом случае потребуется выполнить замену части почвы. В качестве замещающего материала используют песок.

Эта причина приводит к повышению трудоемкости работ. Толщина слоя, которая позволит повысить надежность основания может быть достаточно большой, иногда значения достигают 1,5-2 м. При укладке песок обязательно трамбуется небольшими слоями (15-20 см).

Если обобщить причины, по которым требуется подготовка из песка под фундамент, то можно сказать следующее:

• выравнивание под сборные конструкции;
• устранение капиллярной влаги при недостаточном заглублении подземной части здания в пучинистом грунте (МЗЛФ, мелкозаглубленная плита);
• замена рыхлого, склонного к усадке основания на более прочное.

В остальных случаях она бесполезна, а иногда может быть и вредна:

• если почва на участке плохо пропускает воду (глина), то вся влага будет скапливаться в подготовке из песка как в корыте, что приведет к чрезмерному увлажнению грунта вблизи фундамента;
• песок или гравий не препятствует проникновению через низ паров воды, из-за этого на нижней части подошвы может образовываться конденсат, который негативно влияет на конструкцию.

Нормативные требования

В нормативных документах приведены достаточно четкие рекомендации по технологии устройства песчаной подушки. Чтобы правильно выполнить работы стоит учесть следующие требования:

• Согласно п. 3.3 ВСН 29-85 для изготовления подготовки может использоваться средний или крупный песок, смесь из песка и гравия, щебень, шлак или любой другой непучинистый материал с дисперсностью меньше 1,0. Не рекомендуется применение щебня или гравия без песка. Это обосновано тем, что крупные частицы со временем под действием нагрузки от дома могут утапливаться в грунт основания, что приводит к усадке фундамента. С осторожностью стоит применять шлак, в зависимости от происхождения он может быть опасен для здоровья или обладать низкой прочностью.
• Толщина подушки из песка назначается согласно таблице 5 четвертого раздела ВСН 29-85. Толщина слоя колеблется от 1 до 3 значений ширины фундамента (актуально для столбов и лент).
• Пункт 3.4 ВСН 29-85 предусматривает обязательные мероприятия для предотвращения заиливания песка. Для этого чаще всего на грунт основания укладывают геотекстиль, по которому насыпают песок.
• Пункт 8.7 СП 50-101-2004 приводит требования, какой материал для подушки выбрать при низкой прочности основания. В этом случае подойдет только песчано-гравийная смесь или гравий (ранее сказано, почему его использование не рекомендуется).

Практические рекомендации

Важно определиться, какой песок нужен для изготовления подсыпки. При проведении работ стоит запомнить:

1. Материал должен относиться к крупной или средней фракции. Если выбрать мелкий песок, он даст усадку, которая приведет к неравномерному проседанию дома.
2. Чтобы понять, какой материал потребуется в плане происхождения, необходимо рассмотреть особенности каждого. Речной песок сложно добывать, что автоматически приводит к увеличению его стоимости. Минусом этого материала является размер частиц, часто слишком мелкий для подсыпки. Карьерный песок более крупный и дешевый. Если отвечать на вопрос, какой лучше выбрать, речной или карьерный, ответом станет второй вариант.

Согласно нормативным документам подсыпка должна быть тщательно уплотнена. Зачем это требуется? Выполнение таких мероприятий снижает способность к усадке и повышает прочность. Утрамбовать песок можно несколькими способами:

• проливка водой;
• использование специальной техники;
• грузы.

Первый вариант не рекомендуется к применению. Это связано со сложностью метода и особенностями грунтов. Сложность заключается в том, что чтобы качественно утрамбовать материал потребуется залить в 3-5 раз больше жидкости, чем объем подушки. Такой вариант противопоказан для глинистых оснований, способность к дренированию которых мала. Вся залитая вода не сможет быстро уйти в почву, а останется рядом с фундаментом.

Лучше всего выполнить трамбовку динамической нагрузкой. Для этого применяются вибрационные плитные или точечные инструменты. В качестве требований к выполнению работ можно привести следующее:

• Послойное выполнение. Динамика позволяет уплотнить песок только на 15-20 см, поэтому материал нужно засыпать именно такими слоями и после каждого делать уплотнение.
• Добавление поверх песка слоя щебня. Делать это не обязательно, но такой метод повысит эффект от действий и качество уплотнения. Слой крупного материала может быть тонким, но он создаст дополнительное давление и позволит затронуть более глубокие слои с помощью эффекта расклинивания.
• Увлажнение подсыпки перед уплотнением. Вода позволит связать частицы вместе, благодаря ей они не расползутся после трамбования.

В заключение можно сказать, что на качество основания под подошву влияет обоснованность устройства подсыпки, правильный выбор материала для нее и соблюдение технологии при укладке.