Особенности устройства щебеночного основания под фундаменты. Устройство щебёночных оснований методом заклинки Технология устройства основания из щебня

В зависимости от особенностей грунта на конструкцию фундамента могут воздействовать некоторые отрицательные факторы, снижающие прочность и возможность противодействию основным нагрузкам. Устройства такого элемента как подушка и предназначено для устранения влияния этих факторов. После выполнения земляных работ и планировки грунта необходимо получить ровную, стабильную поверхность, на которую будет смонтирован фундамент.

Для этой цели применяют различные типы подушек:

• Песчаная
• Щебеночная
• Бетонная

Перед тем как сделать подушку под фундамент, необходимо тщательно изучить особенности грунта, ведь для различных условий должна применяться определенная конструкция подушки.

Помимо этого стоит учитывать и другие факторы:

• Наличие и уровень грунтовых вод.
• Климатические особенности региона.
• Конструкция здания, под которое монтируется фундамент.

Неправильный расчет подушки фундамента может привести к разрушению несущих конструкций, появлению существенной усадки и образованию трещин на стенах, поэтому к этому этапу проектирования стоит подойти со всей ответственностью.

Технология изготовления подушки для фундаментной плиты

Процесс укрепления оснований состоит из этапов:

• рытье котлована, периметр которого превышает размер плиты на 0,5 м с каждой стороны
• проведение дренажа (по необходимости)
• по верхней отметке подушки натягивается шнур
• песок, гравий засыпается слоями 20 мм с увлажнением, трамбовкой каждого слоя
• при изготовлении комбинированной песчаной подушки снизу укладывается песок (200 мм), поверх него засыпается гравий (100 мм)

Уклон, перепады верхнего слоя недопустимы, так как, плита основания получает уклон, приводя к снижению характеристик основания. Для увеличения ресурса песчаная подушка под фундаментную плиту укрывается геотекстилем. Конструкция снижает капиллярное впитывание бетоном влаги, за счет чего увеличивается ресурс коттеджа. Если вместо готового ж/б изделия используется заливка плиты в самом котловане, подушка укрывается гидроизоляционным материалом, предохраняя слой бетона от обезвоживания, трещинообразования. Для подложки используется пленка, рубероид, пергамин.
При изготовлении котлована механизированным способом имеется опасность перекопа экскаватором какой-либо его части. Выравнивание грунтом в данном случае недопустимо – весь котлован углубляется на величину перекопа, песчаная подушка для фундаментной плиты засыпается на большую высоту, послойное трамбование обязательно. Для всех коммуникаций оставляют отверстия с гильзами, после прохождения в них труб щели герметизируют.

Основными результатами ошибок при строительстве фундаментов данного типа являются:

• перекос дверей, окон
• трещины в стенах
• затопление цоколя

В первых двух случаях силы бокового пучения снижают следующими способами:

• качественное армирование железобетона
• соблюдение проектной технологии
• утепление основания, отмостки
• обратная засыпка

Подложка и подсыпка под фундаментную плиту

Подложка (подсыпка) под фундаментную плиту в комплекте с утеплителем позволяет снизить глубину заложения, снизить бюджет строительства на 10 – 20%. Для этого утепляют нижнюю часть плиты, выводя слой пенопласта на 0,5 м за ее периметр. Таким образом, проектировщики избавляют основание от сил пучения – глина не может замерзнуть, расшириться за счет сохраненного слоем пенополистирола тепла недр.

Пенопласт под фундаментную плиту

Пенопласт под фундаментную плиту должен иметь высокую плотность, поэтому, используется материал марки Р520 и выше. Его можно заменить экструдированным пенополистиролом, имеющим высокую прочность сжатия. Оба этих материала одновременно выполняют функции влагозащитной изоляции. В плотных грунтах часто присутствует радон, увеличивающий радиоактивный фон здания. Его блокируют полиэтиленовыми мембранами, укладываемыми между плитой, пенопластом.

Выбор материала для подушки под фундаментную плиту

Песок добывают со дна рек, карьерным способом, в первом случае примесей в продукте гораздо меньше, однако, стоит он дороже. Карьерный песок дешевле, он имеет мелкую, среднюю, крупную фракцию. Для изготовления подушек под плитный фундамент используются, как правило, средняя, крупная фракция продукта. Даже после трамбовки, пористость материала составляет 38%, что обеспечивает качественный дренаж талых, грунтовых вод в песчаный слой, предохраняя фундамент от воздействия агрессивных сред.

Какой щебень лучше выбрать для фундамента?

На этот вопрос, можно ответить, только основываясь на информации полученной в процессе подготовки к строительству — какого типа будет фундамент, какие требуются подушка, отмостки или отдельный блок, какие подготовительные работы нужно провести перед его возведением, и самое главное, какую строительную конструкцию он на себе будет нести.

На первом месте стоит марка щебня, характеризующая его прочность. Чаще всего используется М1200, особенно когда требуется создать плиту или вылить из бетона отдельно расположенный блок.

Когда происходит подготовка к работам, определяются — из какого щебня будет сделана подушка (М400-1000), каким щебнем будет выполнена подсыпка (М300-400), из какого планируется сделать отмостки (М200-300). Устройство щебеночной подготовки под фундамент требует создание хорошо утрамбованного слоя щебня М400 и выше, когда используется песок. Использование щебня под фундаментную плиту, отмостки или отдельный монолитный блок (М1200) допускает применения песка, что несколько сокращает расходы.

Следует также внимательно отнестись к таким параметрам как лещадность и морозостойкость. При создании, к примеру, фундаментного щебеночного блока понадобится щебень М1200, с кубовидной или улучшенной лещадностью, фракцией 20-40 мм, морозостойкостью F300.

О применении щебня при устройстве фундамента (видео)

Рекомендации по выбору

Используя гранитный материал в щебеночном фундаменте нужно не забывать о том, что это наиболее радиоактивный вариант при выборе, так как в природе все имеет свою естественную радиоактивность.

Не стоит экономить на щебеночной подушке под фундамент, считая, что для этого сгодится вторичный щебень с добавлением большого количества песка, так как с момента их изготовления могло пройти много времени и все первоначальные свойства значительно изменились.

Достаточно большое значение при устройстве основания под щебеночный фундамент имеет поверхность (лещадность) используемого щебня. Лучше всего остановить свой выбор на кубовидной форме (содержание зерен до 15%) с шероховатостями и четкими ребрами.

Использование в этих целях речного гравия считается ошибочным, потому что его поверхность гладкая (отполирована водой) и, не смотря на то, что добавляется песок, создание прочного контакта между зернами невозможно.

Устройство щебеночных оснований и покрытий

Щебеночное основание и покрытие часто устраивают на песчаном подстилающем слое, которое должно быть тщательно спланировано и уплотнено. Перед укладкой щебня подстилающий слой увлажняют. Расход воды составляет около 5 % от массы щебня.

Надлежащее качество щебеночного основания или покрытия может быть достигнуто при условии:

— применения каменных материалов, обладающих хорошей цементирующей способностью;

— качественного уплотнения.

Форма частиц щебня должна быть близка к кубовидной. Содержание лещадки в смеси не должно превышать 15 %. Наилучшим исходным материалом для получения щебня являются карбонатные породы прочностью 60…70 МПа. Нежелательно применять каменные породы, не обладающие достаточной цементирующей способностью, со стекловатой структурой: кварциты, граниты, песчаники и др. Марки щебня по морозостойкости приведены в табл. 8.2.5.

Таблица 8.2.5

Рекомендуемые марки щебня по морозостойкости для конструктивных слоев дорожной одежды в различных условиях

Категория дороги	Климатические условия	Рекомендуемые марки щебня по морозостойкости
для щебеночных покрытии	для щебеночных оснований
из стандартных фракций	из укрупненных фракций
I, II	Суровые Умеренные Мягкие	— — —	F.50 F.25 F.15	F.20 F.25 F.15
III	Суровые Умеренные Мягкие	F.50 F.25 F.15	F.50 F.25 F.15	F.25 F.25 F.15
IV, V	Суровые Умеренные Мягкие	F.50 F.25 F.15	F.25 F.15 F.15	F.25 F.15 F.15

Примечание. Климатические условия считаются суровым при среднемесячной температуре наиболее холодного месяца в году ниже -15 °С, умеренными от -5 до -15°С. мягкими — до -5 °С.

Толщина конструктивного слоя щебеночного основания или покрытия колеблется в зависимости от характера и интенсивности движения и составляет от 12…14 до 25…30 см. Типы щебеночных покрытий и оснований приведены в табл. 8.2.6.

Таблица 8.2.6

Щебеночные основания и покрытия

Тип конструкции	Материалы	Пределы применения
А. Конструкции из фракционированного щебня
Щебеночные основания	1. Щебень из метаморфических и осадочных пород марок по прочности (износу): 1200(И1), 1000(И2), 800(И3); из изверженных пород: 1400(И1), 1200(И2); 1000(И3);	Для дорог всех категорий
2. Щебень марок по прочности (износу): 800(И4), 600(И4)	Для дорог III…IV категорий
Щебеночные покрытия	То же, что по п. 1	При интенсивности движения до 1000 авт./cyт.
Б. Конструкции из рядовых щебеночных смесей
Щебеночные основания	Смесь из щебня марок но прочности (износу): 800(И4), 600(И4);	Для дорог IV…V категорий
Щебеночные покрытия	То же	При интенсивности движения до 200 авт./сут.
То же, с добавками до оптимальною состава, по типу гравийных смесей	То же, до 500 авт./сут.

Технологическая последовательность работ при устройстве покрытия из фракционированного щебня заключается в следующем:

1. Вывозка щебня фракции 40…70 мм из расчета около 70 % от общей потребности.

2. Разравнивание щебня бульдозером или автогрейдером.

3. Прикатка щебня легким или средним катком в зависимости от прочности щебня.

4. Вывозка щебня фракции 15…25 мм из расчета около 20 % от общей потребности.

5. Распределение щебня щебнераспределителем.

6. Уплотнение щебня средним или тяжелым катком с поливом водой.

7. Вывозка и распределение щебня фракции 5…10 мм из расчета около 10 %.

8. Уплотнение щебня тяжелым катком с поливкой водой. Техническая характеристика щебнераспределителей приведена в табл. 8.2.7.

Таблица 8.2.7

Техническая характеристика щебнераспределителей

Модель, марка	Скорость рабочая, км/ч	Ширина обработки, м	Плотность распределения щебня, м3/100 м2	Производительность, м3/ч	Габаритные размеры, м	Масса, т
Подвесной с гидроприводом на КамАЗ-55111
ЩРП-3,05	до 8	0,25…3,05	0,7…1,4	125..340	2,0´2,7´l,7	1,8
Прицепной к самосвалам КамАЗ, МАЗ, ЗИЛ
ДРО-645	до 3	0,25…3,05	0,7… 1,4	3,2´3,4´1,46	2,1
Самоходный на колесном шасси
ДС-49	до 6,3	2,5…3,7	—	—	9,5
Самоходный на гусеничном ходу
ДС-8 ДС-127	0,1…0,8 0,05…1,1	3,0…3,5 5,0…9,0	— —	70…115	— —	12,4 2,5 без трактора
Навесной на тракторе «Беларусь»
Т-224	до 5,6	3,5	—	—	2,3 без трактора

Укатка щебеночного покрытия является самым важным этапом работ, от которого в большой степени зависит качество готового покрытия. При несоблюдении технологии в процессе укатки могут появиться дефекты:

1. Волнообразование.

Волны (гребёнка) появляются вследствие превышения скорости движения катка, избыточного увлажнения основания, превышения допустимой массы катка.

2. Перекат.

Отсутствие заклинки происходит из-за излишнего числа проходов катка, стекловидной структуры щебня; несвоевременного увлажнения щебня и др.

3. Образование мертвых полей. Они возникают в тех случаях, когда в щебеночную россыпь снизу проникает песок во время укатки. Песок расстраивает процесс уплотнения, проникая между щебенками. Песок разобщает щебень и препятствует образованию монолита. Поэтому на поверхности песчаного подстилающего слоя необходимо создавать противозаиливающий слой, например, из щебня фракции 3(5)…10-мм толщиной 3…4 см или путем укладки геотекстиля.

Для устранения волнообразования необходимо снизить скорость катка до минимума, и если не помогает, использовать для уплотнения каток меньшей массы. Волны следует устранять автогрейдером. Если образование волн произошло из-за переувлажнения основания, то уплотнение надо приостановить до просыхания грунта. В некоторых случаях удаляют щебень и песок и заменяют неустойчивый грунт.

Исправление переката требует перегрохочения всей массы щебня или его части вдоль перекатанной полосы и добавления остроугольного щебня или поливки вяжущими материалами.

Если песок проникает в россыпь, необходимо немедленно приостановить уплотнение или увеличить слой щебня, или, разобрав его, распределить на подстилающем слое высевки толщиной 2…3 см.

Признаками окончания уплотнения россыпи могут служить: отсутствие следа от катка и подвижности щебенок, исчезновение волны, раздавливание щебенки, брошенной под валец катка, тогда как при недостаточном уплотнении происходит Вдавливание в кору брошенной под каток щебенки. Рекомендуемые типы катков для различных материалов по периодам укатки приведены в табл. 8.2.8.

Таблица 8.2.8

Рекомендуемые типы катков

Марка щебня по прочности	Масса катка, т	Давление кгс/см Па	Масса катка, т	Давление кгс/см Па	Масса катка, т	Давление кгс/см Па
I период уплотнения	II период уплотнения	III период уплотнения
1400 и 1000 для изверженных и 1200 для метаморфических пород	6 10…16	30…40 4…5	8…13 16…35	65…75 5…6	10…18 16…35	65…80 6…7
800 для изверженных, 1000 для метаморфических, 1000… 800 для осадочных пород	6 10…16	30…40 4…5	8…13 16…35	45…70 5…6	10…13 16…35	60…75 6…7
600 для осадочных и метаморфических пород	3…6	20…30 3…4	6…10 10…16	40…45 4…5	6…10 10…16	45…70 4…6
600 для изверженных, 300 для метаморфических пород	3…6	20…30 3…4	6…8 10…16	30…40 4…5	6…8 10..16	30…40 4…5

Примечание. В числителе приведены масса и линейное давление для катков с металлическими вальцами, в знаменателе — масса и давление воздуха в шинах для катков на пневматиках.

Виды бетонной подготовки

Нормативные документы не дают четких рекомендаций по выбору варианта устройства подготовительной подушки для конкретных случаев. Есть только указания, что в качестве материала для ее создания можно использовать:

1. Тощий бетон. Такой вид подготовки – наиболее часто используемый. Для устройства подготовительного слоя используется раствор марки В15 с содержанием цемента не выше 6%. В качестве наполнителя применяется гравий или щебень с фракциями до 40 мм. При создании подбетонки в холодное время года в раствор вводятся противоморозные присадки;
2. Щебень. Такая подготовка более экономна. Однако, если сравнить нормы указанные в ГСЭН на устройство щебеночной подушки с бетонным вариантом, станет ясно, что трудозатраты при этом способе значительно выше. Потребуется уложить слой щебня не крупных фракций высотой 150-200 мм, тщательно утрамбовать созданную подушку и пролить ее горячим битумом до образования пленки или максимального насыщения. Щебеночную подушку обычно устраивают для малоответственных объектов: технических и подсобных сооружений.

Зачем нужна подушка под фундамент

Подушка из щебня выполняет несколько задач:

• равномерно перераспределяет нагрузку от фундамента;
• существенно уменьшает точечное давление на грунт;
• помогает выровнять дно котлована;
• значительно уменьшает вероятность усадки грунта;
• защищает основание фундамента от подземных вод.

Щебень – это продукт дробления природных материалов. В зависимости от исходной породы он бывает нескольких видов:

• Известняковый. Имеет самую низкую прочность, но зато и сравнительно недорог и показывает хорошую морозоустойчивость.
• Гравийный щебень. Обладает высокой прочностью и чаще всего используется при строительстве.
• Гранитный щебень. Применяется при строительстве массивных зданий, производстве блоков из железобетона, отличается повышенными прочностными характеристиками.

Обратите внимание также на фракцию щебня, чаще всего используется зерно размером 20–40 мм.

Правильная подготовка основания под фундамент

Любой из профессиональных строителей знает, что первые полметра грунта обладают наименьшей несущей способностью и зачастую в расчет при проектировании фундаментов не принимаются. Чтобы получить наиболее устойчивое и надежное положение коробки здания, необходимо добраться до наиболее стабильных и плотных слоев породы, состояние которых и несущая способность не зависят от температуры воздуха и количества осадков. Поэтому подготовка основы под обустройство основания фундамента требует проведения значительного и материально затратного объема работ:

• Выполнение планирования участка будущего основания, удаление поверхностного грунта, а в случае мощных залежей торфяников, суглинок, обводненных глин при подготовке приходится удалять поверхностный слой на метр и более;
• Обустройство дренажных систем с планированием будущих водоотводных уклонов и ливневой канализации;
• Уплотнение грунта виброкатками, отсыпка подушек из щебня, песка;
• При необходимости выкладывание бетонной подготовки под основание фундамента и гидроизоляции.

Оформленный приемочный документ, протокол или акт, подтверждает выполненный объем работ, толщину уложенного щебня и песка, наличие подложки из геотекстиля, но при этомне отражает качества песка, которое играет главную роль в обеспечении несущей способности основания фундамента.
Чтобы обеспечить необходимую прочность поверхностного слоя породы, делают подготовку грунта, уплотняют и отсыпают щебнем разных фракций, сначала крупной, затем отсевом и, наконец, песком. Запечатанный в грунт слой щебня резко увеличивает устойчивость фундамента, но из-за большой жесткости и твердости не способен равномерно передавать нагрузку от веса здания в основание фундамента и на поверхность земляного слоя.

Способы устройства

Прежде чем начинать работу, стоит ознакомиться с техническими требованиями к подготовке площадки под фундамент, изложенными в СНиП 52–01, СП 52–101/2003 и СП 50–101/2004. Технические требования регламентируют толщину слоя строительного материала, которую должна иметь бетонная подготовка под фундамент, а также технологию ведения работ.

Как уже говорилось, подушку под фундамент устраивают либо из щебня, либо из тощего бетона. Эту работу несложно выполнить своими руками. Рассмотрим оба варианта на примере устройства плитного фундамента.

Устройство основания для фундамента

Если попытаться установить бетонное основание непосредственно на щебень, без отсыпки песка, часть ленты или плиты фундамента окажется перегруженной, а часть останется без нагрузки. В подобной ситуации бетонная отливка фундамента достаточно быстро перейдет в неустойчивое состояние, будут образовываться трещины и деформации.

Разновидности подготовки

Наиболее распространенные виды подготовки:

• песчаная;
• гравийная или щебеночная;
• бетонная;
• мембранная.

Песчаная и щебеночная подготовка

На первом этапе после за земляных работ устраивают отсыпку из инертных материалов с последующим уплотнением трамбовками. Толщина песчаной, щебеночной или гравийной подушки — 20-60 см. При высоком уровне грунтовых вод по дну котлована расстилают геотекстиль.

Сначала укладывают крупные фракции, затем средние. Они обеспечивают дренаж основы. Верхний слой отсыпают песком. Такое распределение материалов по размеру придает подушке под ленточный или плитный фундамент большую жесткость и прочность. Использование в подготовке песка необходимо для равномерной передачи вертикальной нагрузки нижерасположенным слоям.

К мелкому заполнителю предъявляют требования:

• используют песок с крупностью зерен 2-2,5 мм, наиболее подходящий для отсыпки подушек — гравистый дробленый с малым удельным весом и высокой водопропускной способностью;
• количество глинистых частиц, известковых и солевых загрязнений должно быть минимально;
• органические остатки приводят к быстрой потере водопроницаемости и заиливанию песчаного слоя, поэтому их присутствие не допускается.

Подсыпка под фундамент выполняется из гравия, гранитного или известкового щебня со средней прочностью М800 и размером фракций 20-70 мм. Обязательно послойное уплотнение виброплитой или ручными трамбовками через каждые 50 мм. Песок предварительно проливают водой.

Бетонная подготовка

Подушку под плиту или фундаментные блоки выполняют двумя способами. Первый — заливка жидким битумом слоя щебня, второй — устройство подбетонки из бетона низких марок М50-М100 слоем до 10 см.

Бетонную подушку под фундамент изготавливают:

• заливкой в траншею или дно котлована без опалубки;
• установкой опалубки по периметру площадки и последующим расстиланием подбетонки;
• в форму для фундамента сначала помещают тощий, затем бетон проектной марки.

Раствор выравнивают по маякам или правилом, уплотняют вибратором. Сверху подбетонку гидроизолируют битумом, рулонными материалами, водонепроницаемыми пленками.

Подготовка с геомембраной

Полимерные мембраны появились на строительном рынке недавно. Фибру используют для защиты основания здания от почвенной влаги, т.е. в качестве гидроизоляции. Принципиально новым является то, что профиль в виде шипов одновременно служит для укрепления грунтов. Производители заявляют, что благодаря применению геомембран уменьшается количество усадочных трещин, происходит перераспределение усилий при передаче нагрузки основанию. Форма сечения препятствует попаданию воды, а пустоты между изоляцией и бетоном вентилируются.

Укладку фибры проводят по песчано-щебеночной подготовке, предварительно расстилают слой геотекстиля. Мембранные швы соединяют сваркой. Материал прочен и долговечен, выдерживает высокие и низкие температуры.

Классическое устройство основания под фундаменты из щебеночного материала

В классическом варианте технология подготовки подушки под бетонную плиту или ленту использует щебень, как материал, обеспечивающий дренаж и жесткую основу. Поэтому основание отсыпают, как минимум, одним слоем щебенки. Использование щебеночного материала требует немалых затрат, связанных с покупкой стройматериала, доставкой и проведением планировочных работ. Несмотря на всю дороговизну и дефицитность высококачественной щебенки, отказаться от ее использования в подготовке основы под фундамент невозможно.

В случаях, когда в процессе планировки поверхности бульдозерами или экскаваторами извлекаются и перемещаются большие объемы грунта, для выравнивания уклона основания применяются щебеночные насыпи. Идеально выровнять гравийную подушку удается не всегда, поэтому строители зачастую применяют промежуточное бетонирование или бетонную подготовку. По сути, это тонкий слой бетона, уложенный на песчано-щебеночное основание подушки и идеально выровненный по горизонту.После такой подготовки достаточно просто уложить гидроизоляцию и слой утеплителя.

Если грунт обладает высокими несущими характеристиками, технологию подготовки можно значительно упростить. В этом случае устройство основания под фундаменты песчаного выполняется в упрощенном порядке. На выровненный и утрамбованный слой песка укладывается полиэтиленовая пленка, отсыпается слой мелкого гравия или отсева, после утрамбовки выполняется укладка слоя гидроизоляции и утеплителя. На следующем этапе выполняется укладка арматуры и заливка раствора бетона.

Новости строительства

Viessmann: упрощение схем отопления и горячего водоснабжения

В начале февраля 2021 года в рамках деловой программы международной выставки Aqua-Therm прошел симпозиум «Эффективные системы отопления в сочетании с возобновляемыми источниками энергии», организованный немецкой ассоциацией производителей отопительной техники.

«КНАУФ» развивает направление модульного строительства

Группа «КНАУФ» – один из крупнейших в мире производителей строительных и отделочных материалов – продолжает реализацию проекта по созданию систем для модульного домостроения. Технология базируется на использовании готовых элементов – модулей, позволяющих существенно ускорить процесс возведения здания.

Redverg выводит на рынок инверторные генераторы открытого типа

Компания Redverg недавно пополнила свой ассортимент бензиновыми инверторными генераторами открытого типа, которые в отличие от обычных бензиновых или дизельных генераторов позволяют вырабатывать электроэнергию стабильно высокого качества — с искажениями синусоидальной волны менее 2,5%.

Дисковая пила от Makita

Makita выпускает на рынок дисковую пилу CA5000XJ для резки пазов в алюминиевых композитных панелях (также нередко называемых «алюкобонд»).

«ИНТЕРСКОЛ»: рождение нового кластера

Год назад российская открыла новый завод в Особой экономической зоне «Алабуга» (Республика Татарстан).

Источник: furnilux.ru