Устройство основания под фундаменты гравийного

Обновлено: 28.04.2024

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

"Рекомендации по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах" составлены по результатам научных исследований и обобщения передового опыта фундаментостроения на пучинистых грунтах.

В Рекомендациях изложены инженерно-мелиоративные, строительно-конструктивные и термохимические мероприятия по борьбе с вредным влиянием морозного пучения грунтов на фундаменты зданий и сооружений, а также даны основные требования к производству строительных работ по нулевому циклу.

Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций, которые осуществляют проектирование и строительство фундаментов зданий и сооружений на пучинистых грунтах.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Действие сил морозного пучения грунтов ежегодно наносит народному хозяйству большой материальный ущерб, заключающийся в снижении сроков службы зданий и сооружений, в ухудшении условий эксплуатации и в больших денежных затратах на ежегодный ремонт поврежденных зданий и сооружений, на исправление деформированных конструкций.

В целях снижения деформаций фундаментов и сил морозного выпучивания Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений Госстроя СССР на основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований с учетом передового опыта строительства разработаны новые и усовершенствованы уже существующие в настоящее время мероприятия против деформации грунтов при их промерзании и оттаивании.

Обеспечение проектных условий прочности, устойчивости и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений на пучинистых грунтах достигается применением в практике строительства инженерно-мелиоративных, строительно-конструктивных и термохимических мероприятий.

Инженерно-мелиоративные мероприятия являются коренными, поскольку они направлены на осушение грунтов в зоне нормативной глубины промерзания и на снижение степени увлажнения слоя грунта на глубине 2-3 м ниже глубины сезонного промерзания.

Строительно-конструктивные мероприятия против сил морозного выпучивания фундаментов направлены на приспособление конструкций фундаментов и частично надфундаментного строения к действующим силам морозного пучения грунтов и к их деформациям при промерзании и оттаивании (например, выбор типа фундаментов, глубины их заложения в грунт, жесткости конструкций, нагрузок на фундаменты, анкеровки их в грунтах ниже глубины промерзания и многие другие конструктивные приспособления).

Часть предлагаемых конструктивных мероприятий приведена в самых общих формулировках без надлежащей конкретизации, как, например, толщина слоя песчано-гравийной или щебеночной подушки под фундаментами при замене пучинистого грунта непучинистым, толщина слоя теплоизолирующих покрытий во время строительства и на период эксплуатации и др.; более детально даются рекомендации по размерам засыпки пазух непучинистым грунтом и по размерам теплоизоляционных подушек в зависимости от глубины промерзания грунтов по опыту строительства.

В помощь проектировщикам и строителям приводятся примеры расчетов конструктивных мероприятий и, кроме того, даны предложения по заанкериванию сборных фундаментов (монолитное соединение стойки с анкерной плитой, соединение на сварке и на болтах, а также замоноличивание сборных железобетонных ленточных фундаментов).

Рекомендуемые для строительства примеры расчетов по конструктивным мероприятиям составлены впервые, а поэтому они не могут претендовать на исчерпывающее и эффективное решение всех затронутых вопросов по борьбе с вредным влиянием морозного пучения грунтов.

Термохимические мероприятия предусматривают, главным образом, снижение сил морозного выпучивания и величин деформации фундаментов при промерзании грунтов. Это достигается применением рекомендуемых теплоизоляционных покрытий поверхности грунта вокруг фундаментов, теплоносителей для обогрева грунтов и химических реагентов, понижающих температуру смерзания грунта и сил сцепления мерзлого грунта с плоскостями фундаментов.

При назначении противопучинных мероприятий рекомендуется руководствоваться в первую очередь значимостью зданий и сооружений, особенностями технологических процессов, гидрогеологическими условиями стройплощадки и климатическими характеристиками данного района. При проектировании предпочтение должно отдаваться таким мероприятиям, которые исключают возможность деформации зданий и сооружений силами морозного выпучивания как в период строительства, так и за весь срок эксплуатации. Рекомендации составлены доктором технических наук М.Ф.Киселевым.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации содержат данные по проектированию и строительству фундаментов зданий, промышленных сооружений и различного специального и технологического оборудования на пучинистых грунтах.

1.2. Рекомендации разработаны в соответствии с основными положениями глав СНиП II-Б.1-62 "Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования", СНиП II-Б.6-66 "Основания и фундаменты зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования", СНиП II-А.10-62 "Строительные конструкции и основания. Основные положения проектирования" и СН 353-66 "Указания по проектированию населенных мест, предприятий, зданий и сооружений в северной строительно-климатической зоне" и могут быть использованы для инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий, выполняемых в соответствии с общими требованиями по исследованию грунтов для строительных целей. Материалы инженерно-геологических изысканий должны удовлетворять требованиям п.1.6 настоящих Рекомендаций.

Примечание. Рекомендации не распространяются на площадки, где сезонное промерзание грунта сливается с вечномерзлым грунтом.

1.3. Пучинистыми (морозоопасными) грунтами называются такие грунты, которые при промерзании обладают свойством увеличиваться в объеме. Изменение объема грунта обнаруживается в поднятии при промерзании и опускании при оттаивании дневной поверхности грунта, в результате чего наносятся повреждения основаниям и фундаментам зданий и сооружений.

К пучинистым грунтам относятся пески мелкие и пылеватые, супеси, суглинки и глины, а также крупнообломочные грунты с содержанием в виде заполнителя частиц размером менее 0,1 мм в количестве более 30% по весу, промерзающие в условиях увлажнения. К непучинистым (неморозоопасным) грунтам относятся скальные, крупнообломочные с содержанием частиц грунта диаметром менее 0,1 мм, менее 30% по весу, пески гравелистые, крупные и средней крупности.

1.4. В зависимости от гранулометрического состава, природной влажности, глубины промерзания грунтов и уровня стояния грунтовых вод грунты, склонные к деформациям при промерзании, по степени морозного пучения по табл.1 подразделяются на: сильнопучинистые, среднепучинистые, слабопучинистые и условнонепучинистые.

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

УСТРОЙСТВО ГРАВИЙНО-ПЕСЧАНОЙ И БЕТОННОЙ ПОДГОТОВКИ ПОД ФУНДАМЕНТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (именуемая далее по тексту ТТК) - комплексный организационно-технологический документ, разработанный на основе методов научной организации труда для выполнения технологического процесса и определяющий состав производственных операций с применением наиболее современных средств механизации и способов выполнения работ по определённо заданной технологии. ТТК предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (ППР) и другой организационно-технологической документации строительными подразделениями. ТТК является составной частью Проектов производства работ (далее по тексту - ППР) и используется в составе ППР согласно МДС 12-81.2007.

1.2. В настоящей ТТК приведены указания по организации и технологии производства работ по устройству гравийно-песчаной и бетонной подготовки под фундаменты зданий и сооружений.

Определён состав производственных операций, требования к контролю качества и приемке работ, плановая трудоёмкость работ, трудовые, производственные и материальные ресурсы, мероприятия по промышленной безопасности и охране труда.

1.3. Нормативной базой для разработки технологической карты являются:

- строительные нормы и правила (СНиП, СН, СП);

- заводские инструкции и технические условия (ТУ);

- нормы и расценки на строительно-монтажные работы (ГЭСН-2001, ЕНиР, ВНиР, ТНиР);

- производственные нормы расхода материалов (НПРМ);

- местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.

1.4. Цель создания ТК - описание решений по организации и технологии производства строительно-монтажных работ по устройству гравийно-песчаной и бетонной подготовки под фундаменты зданий и сооружений с целью обеспечения высокого качества, а также:

- сокращения продолжительности строительства;

- обеспечения безопасности выполняемых работ;

- организации ритмичной работы;

- рационального использования трудовых ресурсов и машин;

- унификации технологических решений.

1.5. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов строительно-монтажных работ по устройству гравийно-песчаной и бетонной подготовки под фундаменты зданий и сооружений.

РТК регламентируют средства технологического обеспечения и правила выполнения технологических процессов при производстве работ. Конструктивные особенности их выполнения решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ.

РТК рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации.

1.6. ТТК можно привязать к конкретному объекту и условиям строительства. Этот процесс состоит в уточнении объёмов работ, средств механизации, потребности в трудовых и материально-технических ресурсах.

Порядок привязки ТТК к местным условиям:

- рассмотрение материалов карты и выбор искомого варианта;

- проверка соответствия исходных данных (объемов работ, норм времени, марок и типов механизмов, применяемых строительных материалов, состава звена рабочих) принятому варианту;

- корректировка объемов работ в соответствии с избранным вариантом производства работ и конкретным проектным решением;

- пересчёт калькуляции, технико-экономических показателей, потребности в машинах, механизмах, инструментах и материально-технических ресурсах применительно к избранному варианту;

- оформление графической части с конкретной привязкой механизмов, оборудования и приспособлений в соответствии с их фактическими габаритами.

1.7. Типовая технологическая карта разработана для инженерно-технических работников (производителей работ, мастеров, бригадиров) и рабочих, выполняющих работы в III температурной зоне, с целью ознакомления (обучения) их с правилами производства строительно-монтажных работ по устройству гравийно-песчаной и бетонной подготовки под фундаменты зданий и сооружений с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ.

Технологическая карта разработана на следующие объёмы работ:

- гравийно-песчаная подготовка слоем h=0,30 м - 100 м;

- бетонная подготовка слоем h=0,10 м - 100 м.

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на комплекс строительно-монтажных работ по устройству гравийно-песчаной и бетонной подготовки под фундаменты зданий и сооружений.

2.2. Строительно-монтажные работы по устройству гравийно-песчаной и бетонной подготовки под фундаменты зданий и сооружений выполняют в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

2.3. В состав последовательно выполняемых строительно-монтажных работ по устройству гравийно-песчаной и бетонной подготовки под фундаменты зданий и сооружений входят следующие технологические операции:

- геодезические разбивочные работы;

- устройство подушки из ПГС;

- устройство бетонной подготовки;

- уход за бетоном.

2.4. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном в составе: бульдозер ДТ-75 (=2,56 м, =0,8 м, =1,5 м, =95 л.с.); колесный фронтальный погрузчик Volvo L45В (=1,5 м); грунтовый каток ДУ-85 (=13,0 т); автомобиль-самосвал КамАЗ-55111 (Q=13 т); поливочно-моечная машина ПМ-3У (=6000 л); автомобильный стреловой кран КС-45717 (=25,0 т); автомобильный бетоносмеситель CБ-159А (ёмкость смесительного барабана V=4,5 м); поворотная бадья БП "Туфелька" (V=1,0 м); виброрейка электрическая ЭВ-270А (длина от 1,7 до 3,2 м, вес Р=32 кг); передвижная бензиновая электростанция Honda ET12000 (N=11 кВт, m=150 кг).

Рис.1. Бульдозер ДТ-75

Рис.2. Колесный погрузчик Volvo L45В

А - полная длина 6000 мм; L - max. высота подъема 4690 мм; Т - глубина выемки 200 мм; Н - высота выгрузки ковша, 45° 2810 мм; М - вылет ковша на max. высоте 830 мм; N - вылет ковша 1650 мм; В - 5030 мм; С - 2450 мм; D - 410 мм; F - 2930 мм; J - 3395 мм; К - 3650 мм

Рис.3. Грузовые характеристики автомобильного стрелового крана КС-45717

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

Устройство щебеночного основания и покрытий

Общие положения

1. Контроль качества и приемку работ по устройству щебеночных, гравийных, шлаковых оснований и покрытий автомобильных дорог и мостовых необходимо производить в соответствии с требованиями СНиП 3.06.03-85.

2. До начала устройства указанных оснований и покрытий должно быть подготовлено земляное полотно и дренаж.

3. В ходе устройства оснований и покрытий в состав контролируемых операций входят:

- завоз и послойное распределение применяемых материалов;

- предварительное уплотнение, профилирование и окончательное уплотнение.

4. При завозе и распределении материалов следует учитывать запас на усадку при уплотнении:

- для песчано-гравийных (щебеночных) смесей оптимального зернового состава и щебня фракций 40-70 и 70-120 мм марки по прочности 800 и более - 25-30%;

- для щебня марок по прочности 300-600 и шлака - 30-50%.

5. Наименьшая толщина распределяемого слоя должна в 1,5 раза превышать размер наиболее крупных частиц и быть не менее 10 см - при укладке на прочное основание и не менее 15 см - при укладке на песок. Максимальная толщина слоя не должна превышать значений, указанных в таблице 1.

Максимальная толщина уплотняемого слоя, см, при применении катков

с гладкими вальцами массой 10 т и более

решетчатых и на пневматических шинах массой 15 т и более

вибрационных и комбинированных массой, т

1. Трудноуплотняемый (из изверженных и метаморфических пород марки по прочности 1000 и более, гравий прочный, хорошо окатанный, шлаки остеклованной структуры)

2. Легкоуплотняемый (из изверженных и метаморфических пород марки по прочности менее 1000, осадочные, гравий неокатанный, шлаки с пористой структурой)

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта разработана на устройство щебеночных оснований и покрытий.

СТРОИТЕЛЬСТВО ПОКРЫТИЙ ПЕРЕХОДНОГО ТИПА

Покрытия названы переходными потому, что по мере роста интенсивности движения они служат основанием для покрытий усовершенствованных типов. Последние являются экономичными уже при интенсивности движения более 200 авт./сут.

К недостаткам покрытий переходного типа относят сильную пылимость в сухое время года, отсутствие ровности, особенно у булыжных мостовых, и быструю потерю первоначальной ровности.

Неэкономичность покрытий переходного типа объясняется их сравнительно быстрым износом, требующим частых и дорогостоящих ремонтных работ, а также высокой стоимостью автомобильных перевозок.

При строительстве переходных покрытий применяют в основном минеральные материалы с грунтовыми вяжущими: минеральные зерна удерживаются между собой пылевато-глинистыми частицами, при увлажнении приобретающими вяжущие свойства. К переходному типу относят также покрытия из грунтов и малопрочных минеральных материалов, обработанных органическими вяжущими. Такие покрытия меньше пылят, но обладают меньшей прочностью и общими для всех покрытий данной группы недостатками. К покрытиям переходного типа относят также гравийные и щебеночные покрытия, булыжные мостовые.

Особенности подготовки земляного полотна для дорожных одежд с покрытиями переходного типа

Для дорожных одежд с покрытиями переходного типа земляное полотно отсыпают за год до строительства дорожной одежды, чтобы оно доуплотнялось под воздействием автомобилей и атмосферных осадков. Земляное полотно устраивают главным образом корытного профиля.

Корытный профиль создают двумя способами. В первом (рис.1) земляное полотно отсыпают до уровня, соответствующего низу дорожной одежды, т.е. до поверхности, на которой будет расположено основание.

Рис.1. Земляное полотно, подготовленное для дорожной одежды с дополнительным слоем основания на всю ширину земляного полотна:

B - ширина дорожного полотна, B - ширина земляного полотна, L - ширина проезжей части, а - ширина обочины, i - уклоны

При втором способе земляное полотно возводят до отметки H, показанной на рис.2. При первом способе земляное полотно будет с присыпными обочинами. Одновременно с отсыпкой земляного полотна в этот же год отсыпают обочины из грунта привозного или надвигаемого из дорожных резервов бульдозерами. Грунт отсыпают и уплотняют послойно, чтобы образовать корыто требуемой глубины для размещения дорожной одежды (рис.3).

Рис.2. Земляное полотно при полукорытном профиле:

Рис.3. Земляное полотно с присыпными обочинами

При возведении земляного полотна с присыпными обочинами за год до строительства дорожной одежды в корыте может скапливаться вода, переувлажняющая земляное полотно. Во избежание этого в обочинах и в пониженных местах продольного профиля устраивают прорези для выпуска воды из корыта. Чтобы избежать переувлажнения земляного полотна водой из корыта, обочины присыпают непосредственно перед строительством дорожной одежды. В этом случае подсыпку производят из привозного грунта или грейдер-элеваторами из придорожных резервов. При втором способе земляное полотно называют полукорытного профиля.

Корыто в земляном полотне вырезают преимущественно автогрейдерами, которые двигаются по круговой схеме, срезая и перемещая грунт в стороны обочин.

Покрытия гравийные и другие из аналогичных мелкозернистых материалов (шлак, ракушка и т.д.) на дорогах V категории строят серповидного типа на земляном полотне (рис.4, а), возведенном с двускатным профилем с уклонами 40-60+ , а иногда полукорытного профиля при необходимости утолщения покрытия по ширине проезжей части (рис.4, б).

Рис.4. Поперечный профиль дороги V категории с покрытием серповидного типа

При необходимости иметь корыто глубже 0,3-0,4 м в несвязном грунте, стенки его делают с откосами крутизной 1:1, а грунт для последующей засыпки пазухи хранят на обочине вдоль корыта или сдвигают за бровку на откос.

Указания по устройству работ по уплотнению грунта

Основные факторы, влияющие на условия и качество уплотнения - влажность грунта (сухой материал уплотняется слоями меньшей толщины) и тип уплотняющей машины (механизма). Соответственно, выбор уплотняющих машин зависит от вида и влажности грунта, потребного уплотнения, необходимой толщины уплотняемого слоя, производительности и маневренности машин. Чем больше величина уплотнения, тяжелее грунт и ниже его влажность по сравнению с оптимальной, тем мощнее и тяжелее требуются машины и число их проходов по одному следу. Имеет значение продолжительность нахождения грунта в соприкосновении с уплотняющей машиной. Ряд весьма эффективных уплотняющих машин (тяжелые самоходные катки и механические трамбовки) требуют предварительного уплотнения легкими машинами.

Для оперативного контроля можно на месте работы установить "предел прочности" грунта при уплотнении его укаткой, характеризующий условия перехода грунта из стадии уплотнения в стадию выпирания из-под рабочего органа машины.

Для уплотнения грунтов при возведении насыпей применяют тяжелые катки (прицепные или самоходные), кулачковые, решетчатые и ребристые катки, катки на пневматических шинах, механические трамбовки (электрические или пневматические), трамбующие плиты, трамбовочные и виброуплотняющие машины, машины виброударного действия.

Уплотнение грунта на насыпи ведут в той же последовательности, что и его отсыпку. Грунт уплотняют путем последовательных круговых проходок катка по всей площади насыпи, причем каждая последующая проходка должна перекрывать предыдущую на 0,2. 0,3 м. После завершения цикла укатки грунта на всей насыпи, в такой же последовательности выполняют укатку и в последующих циклах.

Катки гладкие и с ребристыми вальцами уплотняют грунт на глубину до 10 см. Кулачковые катки применяют для уплотнения суглинистых и глинистых грунтов на глубину до 30 см, в песчаных грунтах уплотнение захватывает грунт на глубину 35. 50 см. Масса таких катков различна - от 5 до 30 т.

На рис.5 показана схема катка статического действия с пневматическими шинами и рабочим органом с гладкими (рис.5, а) и кулачковыми (рис.5, б) вальцами.

Рис.5. Катки для уплотнения грунта:

а - гладкий каток; б - кулачковый каток; в - тандемный шарнирно-сочлененный каток

Главный параметр грунтоуплотняющих машин - масса вместе с балластом. Основные технологические параметры: ширина полосы уплотнения, толщина уплотняемого слоя. Катки на пневматических шинах выпускают массой вместе с балластом от 10 до 100 т. Самоходные вибрационные катки имеют массу до 8 т. Катками с гладкими вальцами на пневмоколесном ходу можно уплотнять грунты слоями по 0,4 м. Число проходов катков по одному месту при уплотнении связных грунтов колеблется от 8 до 12.

При наличии воды для песчаных грунтов иногда применяют уплотнение избыточным увлажнением. Вода при этом подводится снизу уплотняемых слоев (путем подтапливания).

Гладкие катки, хотя и малопроизводительны, наиболее пригодны для связных и малосвязных грунтов. Недостатки их в том, что они могут уплотнять тонкие слои (не более 0,2 м), требуют сравнительно большого числа проходов на малых скоростях и большого фронта работ. Все это создает значительные затруднения при организации скоростного строительства земляного полотна и препятствует полноценному уплотнению насыпей.

Кулачковые катки предназначают в основном для связных и мало связных грунтов. Обладая одинаковой с гладкими катками массой, они дают почти вдвое большую глубину уплотнения и требуют меньшего числа проходов. Кулачковые катки эффективнее работают в рыхлых и комковатых грунтах и совершенно непригодны в переувлажненных. Прицепные катки обычно работают по несколько штук с одним тягачом. Особенность работы кулачковых катков в том, что они уплотняют грунт ниже уровня заглубления кулачков. Барабаны катков - полые, для загрузки их балластом. Эффективность укатки кулачковыми катками увеличивается при использовании их совместно с катками на пневматических шинах. Сначала укатку проводят кулачковые катки, а придание требуемой плотности верхнего слоя достигают укаткой катками на пневматических шинах.

Катки на пневматических шинах могут уплотнять связные и несвязные грунты (рис.6). Данные катки значительно эффективнее гладких жестких катков за счет снижения числа проходов. Самоходные катки на пневматических шинах применяют в основном для уплотнения оснований и покрытий.

Рис.6. Схема работы прицепного катка на пневматических шинах при уплотнении насыпи:

L - длина захватки, 1-10 - последовательность проходок

Трамбующие плиты применяют в качестве навесного оборудования на кранах или экскаваторах (рис.7). Они являются одним из наиболее эффективных средств уплотнения насыпей на глубину 0,6-1,5 м, пригодны для работы в связных и несвязных грунтах. Площадь плит 0,6-1,5 м, масса 1,5-2,5 т. Высота падения плиты - 1-2 м.

Рис.7. Схема работы тяжелой трамбовки при уплотнении грунтов

Для уплотнения слабо водостойких мелкозернистых или гравелистых грунтов, в том числе, суглинистых и глинистых гравийно-песчаных смесей, смесей с органическими примесями, содержание воды очень важно, особенно при виброуплотнении. Такие грунты могут уплотнять машины любых типов. Если содержание воды меньше оптимального, предпочтительнее использовать пневмо- и виброкатки.

Скальные и обломочные грунты уплотняют как пневмо-, так и виброкатками при толщине слоя от 30 до 80 см. Если размер камней превышает 80 мм, толщина слоя для виброкатков снижается до 30-40 см.

Чистые гравийно-песчаные смеси с зернами менее 50 мм, уплотняемые виброкатками и катками на пневматических шинах водоустойчивы, в связи с чем степень уплотнения этих смесей может быть меньше, чем у других материалов. Кулачковые катки не применяют для уплотнения чистых песков. Для уплотнения сыпучих грунтов (пески, супесь) можно применять вибрационные машины. При вибрировании возникают перемещения частиц грунта вследствие колебательных движений, сообщаемых вибратором. Повышение плотности грунта достигается тем, что частицы грунта перемещаются, занимая более устойчивое положение.

Пневматические и электрические трамбовки могут быть легкие 0,1-0,2 т и тяжелые - 0,5-1,5 т и уплотняющие на глубину соответственно 20-30 см и 40-90 см.

Самой большой проблемой и одновременно головной болью возведения фундамента является геологическое строение грунта на участке под строительство. Подготовка основания под фундамент на слабых торфяных почвах может поглотить половину бюджета, выделенного на обустройство всей фундаментной системы. Грамотный анализ геологии и несущей способности грунта дает возможность избежать серьезных проблем, но даже при позитивных результатах опытные строители тщательно готовят основание под фундамент, убирают слабый грунт и выполняют подготовку подушки, не экономя на материалах и объемах работ. Мало того, проделанную работу и полученные результаты обязательно фиксируют в акте приемки основания под фундаменты.

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.

К сведению! Наиболее распространенной причиной нарушения несущей способности фундамента является использование отсыпочных строительных материалов, не отвечающих требованиям проекта.

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.

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.

Функции песчаной отсыпки

Песок играет роль клея и эластичной подушки, позволяющей компенсировать и распределить все усилия, в том числе при вспучивании грунта или осадке основания фундамента.

Песчаный материал, используемый при подготовке и отсыпке основания, должен отвечать определенным требованиям и критериям:

Наилучшим считается гравистый песок, очень крупный и чистый, отсыпки из такого материала обладают наименьшим удельным весом, но при этом легко пропускают воду;
Минимальное количество включений глины, земли, известковых и солевых загрязнений;
Песок не должен содержать любых форм органики, ила, торфа, остатков растений – всего, чем богаты природные водоемы. При использовании в подготовке основания такого материала через определенный период времени песчаная подушка превращается в плотный водонепроницаемый слой грязи, насыщенный продуктами разложения органики.

Совет! Качество песка легко проверить с помощью подручных средств. Например, если в вырытую в грунте ямку, засыпанную песком, вылить 5-6 литров воды, то при хорошем качестве вода уйдет за несколько минут, в грязном песке на поверхности останется лужица.

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.

Заключение

Принято считать, что широкое использование полиэтиленовых пленок в качестве подкладочного материала под щебеночные слои для подготовки основания продиктовано опасением ухода «бетонного молочка» сквозь щебень и песок в слой грунта. В реальности такие казусы происходят при плохом качестве бетона или сильном его расслоении. Жидкость, насыщенная цементом, уходит из основания фундамента в количестве не более 2-3% от общего объема. Пленка, как и гидроизоляция, необходима для предупреждения насыщения песка и отсева илистыми отложениями и солями, способными со временем уменьшить эффективность дренажа практически до нуля.

Обсудить статью на форуме

Современные технологии позволяют прибегать к выбору различных вариантов для устройства подушки под фундамент. Рассмотрим критерии, на которых базируется выбор того или иного материала, а также — область применения каждого из видов подложки, правила их устройства и общую технологию подготовки строительной площадки. После прочтения статьи будет понятно, что именно нужно спрашивать у продавцов и мастеров при заказе фундамента.

Функциональное значение

Любое строение оказывает на грунт ту или иную нагрузку. Чтобы он не проседал, а нагрузка распределялась равномерно, по всей опорной площади устраивается минеральная фундаментная подушка. Кроме того, решаются следующие вопросы:

выравнивается строительная площадка;
компенсируется движение почвы во время сезонных изменений;
устанавливается защитный барьер от прямого воздействия грунта на фундамент;
повышается уровень стабильности почвы, что особенно актуально для сейсмически неустойчивых регионов;
обеспечивается дренажная система для отвода талой и дождевой воды от здания.

То или иное исполнение определяется состоянием рабочей площадки. Это тип грунта, показатели относительно подземных вод, климатические условия местности. Также учитывается материал и конструктивные особенности возводимого строения. Подоснова может состоять из песка, гравия и щебня, сухой бетонной стяжкой. Перед отливанием фундамента проводят трамбование подушки с соблюдением горизонтального уровня.

Возможные решения

Самая простая подоснова состоит из песка. Применима такая подушка для фундамента одноэтажного строения из материалов, которые весят легче железобетона: сруб, баня, гараж, хозблок. Кроме того, с помощью такой подосновы уплотняют рыхлый грунт.

Расходное сырье может быть добыто из реки или карьера. По количеству надо учитывать, что около 15% надо добавить на трамбовку. Среди плюсов подобного решения выделяются следующие моменты:

естественные отвод влаги;
впитывание грунтовых вод;
дополнительная теплоизоляция;
амортизация во время пучения почвы;
легкое трамбование.

Толщина подушки подбирается на основании нагрузки, состояния почвы и ширины фундамента. Так, под плиту достаточно утрамбованного слоя в 150 мм, а для столбов свайно-ростверковых фундаментов выкапываются лунки с тройным увеличением в диаметре на глубину под подушку до 30 см.

В случае с глинистой почвой толщина подосновы может достигать 0,5 м. При этом устраивать ее лучше в 3 захода с промежуточным смачиванием и трамбованием. Если грунтовые вод расположены высоко, то рекомендуется дополнительное прокладывание гидроизоляционного материала с обеих сторон песчаной подушки: геотекстиль, рубероид.

Гравийная подушка

Для устройства подушки используется щебень, гранит, но не известняковый камень – из-за его низкой твердости. Подложка из крупного наполнителя подходит для домов в 2-3 этажа, если фракция зерен составляет 20-40 мм, а прочность соответствует М1200.

Дополнительная гидроизоляция подушки приводит к удорожанию подосновы, но она оправдана обеспечением защиты фундамента. Если используется гранит, то применимы рулонные материалы. В остальных случаях камень имеет острые грани, поэтому допустимы только жидкие составы на битумной основе.

Перед гравием настилается небольшой слой песчаной подушки под фундамент до 15 см (если это не песчаный тип почвы). При устройстве углубленной подушки трамбование проводится поэтапно толщиной 25-30 см. Важно отслеживать заступ за периметр будущего строения в пределах 20 см, а также горизонтальность покрытия.

Плюсами такой подосновы является следующие моменты:

снижается точечная нагрузка, так как она распространяется по всему участку;
смягчается воздействие отрицательных температур;
обеспечивается отвод влаги от фундамента.

Устройство каменной подложки недопустимо в условиях близкого расположения грунтовых вод. Особенно, если здание будет оказывать большую нагрузку на фундамент (выше 3 этажей).

Подушка из ПГС

Сначала настилается геотекстиль с запасом для торцевых кромок. Затем уплотняется слой песка до 15 см с последующим укрыванием тем же полотном. Чтобы его не повредить гравием, насыпают песок. В завершение с периодическим смачиванием засыпается песок и трамбуется до формирования прочной корки. Подобная подоснова актуальна для слабого грунта, глинистой почвы и легкие постройки: баня, гараж, хозблок.

Относительно состава смеси в сплошном исполнении зерна крупной фракции составляют 60% от общей массы. В случае с ленточным фундаментом толщина должна быть равной трем площадям основания опорной конструкции. Ширина на песчаной почве составляет 0,5-0,6 м, на суглинистой или супеси до 0,8 м. Под погреб устраивается подушка аналогичная той, что расположена под фундаментом.

Бетонная подложка

Монолитная основа считается самой прочной, так как обладает высокой несущей способностью. Применение допустимо для любого грунта и высотных зданий и промышленных комплексов. Такая подушка иначе обозначается как ФЛ (фундамент ленточный). Плотность такой подосновы может достигать 2,5 т/куб. м.

Технология устройства бетонной подушки представлена следующими действиями:

трамбуется гравий слоем до 15 см;
собирается армирующая сетка с ячейками до 20*20 см из прутьев диаметром до 1,2 мм;
устанавливается опалубка;
заливается готовый раствор на цементной основе с последующим виброуплотнением;
выравнивается поверхность стяжки.

При этом также настилается геотекстиль или рубероид, насыпается и трамбуется песок. Наружная поверхность подосновы должна соответствовать нижней границе фундамента здания.

Бетонные блоки

Другой вариант устройства монолитной подушки предусматривает использование готовых в заводских условиях бетонных блоков. Они применяются для строительства домов на сухой и влажной почве с нижней границей рабочих температур в -40 градусов по Цельсию. Также допустима укладка в регионах с нестабильным грунтом и сейсмической активностью.

Бетонные блоки классифицируются относительно несущей способности (в кгс/кв.см.):

В маркировке присутствуют обозначения паропроницаемости:

П – низкая;
Н – нормальная;
О – с минимальным показателем.

Размеры ФЛ (фундамента ленточного) регламентируются государственным стандартом и представлены широком диапазоне. Это позволяет подобрать вариант практически для любого строения. Из-за большого веса блоков приходится арендовать грузоподъемную технику, поэтому такое решение в частном секторе не распространено, но актуально для градостроительства. Это надежный вариант, быстрый, прочный и отлично справляется с распределением нагрузки.

Технологический процесс устройства подложки включает гидроизоляционную защиту траншеи. Ее размер должен превосходить ширину блоков. Далее трамбуется и выравнивается речной песок, но допустимо только уплотнение грунта. После его высыхания укладываются блоки. Зазоры между заготовками заливают бетонным раствором. Далее можно приступать к строительству дома с установкой стеновых плит в срединную часть подложки.

Подготовка основания

Устройству подушки под фундамент предшествуют земельные работы. Это может быть только снятие верхнего слоя с корнями растений или выкапывание траншей, котлована. А перед этим проводится разметка строительного участка в соответствии с проектной документацией.

Площадка в результате должна быть без корневой системы, ровной и очищенной от мусора с излишками земли. Поверхность дополнительно уплотняют с помощью трамбовочной техники. С целью защиты подосновы от влаги и растительности настилают геотекстиль.

Видео описание

Смотрите в видео, как подготовить основание для подушки под фундамент:

Видео описание

В видео показано, как устраивается бетонная подложка под ленточный фундамент:

Коротко о главном

Чтобы распределить нагрузку от строения с фундаментом на грунт, исключить его проседание, устраивается утрамбованная подложка.

Для подушки допустимо использование песка, гравия размером до 40 мм или бетона.

Дополнительно в защитных целях подоснову окружают гидроизоляционным материалом.

Читайте также:

Устройство основания под фундаменты гравийного

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Общие положения

Правильная подготовка основания под фундамент

Устройство основания для фундамента

Функции песчаной отсыпки

Классическое устройство основания под фундаменты из щебеночного материала

Заключение

Функциональное значение

Возможные решения

Гравийная подушка

Подушка из ПГС

Бетонная подложка

Бетонные блоки

Подготовка основания

Видео описание

Рекомендации специалистов

Видео описание

Коротко о главном