У кожній із конструкцій фундаментів стійкість і довговічність опорної системи і, звичайно, самої будівлі на 50% залежать від якості облаштування подушки, на яку, власне, і спираються елементи фундаментної системи. І чим вище опора і менше її перетин, тим сильніше вплив якості відсипання під підошвою. Для стовпчастого фундаменту, як ні для якого іншого, дуже важливо зробити опорну площадку міцної і малочутливі до дії вологи і морозу.
Як і чим відсипати підставу стовпчастого фундаменту
Технологія побудови столбчатой системи повинна забезпечити кілька основних умов нормального існування і роботи стовпчастих опор:
- Рівномірний перерозподіл навантаження від ваги будівлі на пласти грунту, який утримує стовпчасті блоки і опори. Пристрій подушки має забезпечити вирівнювання або свого роду розтікання напружень по всій площі бетонної п'яти опори. Таким чином, виключаються місцеві відколи бетонної поверхні і умови для розвитку тріщин;
- При правильному пристрої подушки подсипочний шар дозволяє ефективно видаляти вологу з навколишнього опору грунту, що вкрай важливо для попередження виникнення ефекту пучения і видавлювання блоків на поверхню;
- Збільшувати несучу здатність опорних пластів за рахунок ущільнення структури породи.
Важливо! Навіть щодо несуттєві помилки при облаштуванні подушки призводять до виходу з ладу як мінімум чверті несучих блоків фундаменту.
Облаштування подушки для різних варіантів стовпчастого фундаменту
Конструкція стовпчастого фундаменту передбачає виготовлення опор відносно невеликого подовження. Найбільш довгі опорні елементи виготовляють для глибокого залягання, в середньому на 1-1,2 метра. Відношення ширини до довжини такої опори по параметрам приблизно відповідає параметрам пальового фундаменту. Такі стовпи мають дуже невелику опорну поверхню п'яти, але зате через глибокого занурення в грунт менш чутливі до бічної навантаженні, ніж мелкозаглубленние і незаглиблений опори.
Стовпи подібної конструкції найчастіше використовують на твердих уламкових і піщаних грунтах. Щоб опору не виказуючи на поверхню, досить виконати піщану подушку товщиною не менше 15 см і плиту розширення в підставі стовпа. Стовпчастий фундамент на піщаній подушці здатний успішно протистояти пученію і промерзання грунту.
Найчастіше стовпчасті фундаменти виготовляють з бетонних блоків ФБС. У цьому випадку грунт просто звільняється від залишків рослинності, дерну, коріння, відсипається подушка під блок на ширину опори і послідовно трамбуется вибростанках. В теорії великого ваги бетонного блоку має бути достатньо, щоб зафіксувати опору на місці. В якості обов'язкової умови є виконання ухилів і водовідвідних жолобів. Поверхня ґрунту між такими опорами заповнюється піском, змішаним з дрібним гравієм. Дощова і тала вода може змивати частина відсипаного шару піщаної подушки, тому до завершення будівництва пісок навколо стовпчастих опор необхідно підсипати і подтрамбовивать.
По завершенню будівництва будинку, облаштування системи водовідведення, утеплення і навішування забирок фундаменту незаглиблений опори практично не страждають від обдимання і вимивання основи подушки.
Найпоширенішим в приватному житловому будівництві є мелкозаглубленний стовпчастий фундамент. В цьому випадку бетонні стовпи встановлюються на подушку в грунті на глибину до півметра. Така конструкція виходить дешевше, ніж в разі використання стовпчастих опор глибокого занурення, і набагато стійкіше, ніж схема на незаглиблений стовпах. Але саме ця схема стовпчастого фундаменту виявилася найбільш чутливою до якості підготовленої опорного майданчика.
Облаштування опорної подушки стовпчастого фундаменту
Фахівці рекомендують, незалежно від конструкції і глибини установки опор стовпчастого фундаменту, виготовляти опорну подушку з урахуванням наступних вимог:
- Забезпечити максимальне відведення поверхневих і ґрунтових вод;
- Подушку під опору виконувати товщиною не менше 30-40 см з піску, бутового каменю і щебеню;
- Незалежно від характеристик пученія грунту виконувати обробку засипки і безпосередньо подушки строго відповідно до технології ущільнення;
- Виконувати утеплення фундаменту.
Таким чином, при правильно побудованій подушці, ефективному відведенні води і навіть з низьким рівнем теплоізоляції стовпчастий фундамент буде зберігати несучу здатність при будь-якій температурі навколишнього середовища.
Особливості подушки під литу опору мелкозаглубленного фундаменту
До недоліків даного типу фундаментних систем відноситься той факт, що стовп або опора мелкозаглубленного фундаменту встановлюється в грунт на дуже невелику глибину, 30-50 см. У цьому сенсі опорна система за своїми функціями і характеристиками дуже схожа з мелкозаглубленним стрічковим фундаментом. В обох випадках поверхневий шар грунту фіксує опорну частину фундаменту і робить всю конструкцію максимально жорстокої при найменших витратах бетону та арматури. Якщо рівень грунтових вод невисокий, і немає включень глини, підстава під фундамент можна виготовити звичайної відсипання з гравію.
Але так само, як і мелкозаглубленних стрічка, стовпчастий варіант здатний витримувати навантаження від ваги будівлі тільки в умовах відсутності води в грунті і при дуже потужною і жорсткої подушці. В даному випадку пристрій подушки виконується в наступному порядку:
- Відкопується міні котлован на глибину не менше метра;
- У донної частини рекомендується укласти дренажну трубу, або ж виконати дренаж всієї ділянки на глибину не менше 60-70 см, це дозволить ефективно сушити подушку і попереджати можливе замулювання піску, використовуваного при її будівництві;
- На дно котловану відсипається невелика кількість крупного щебеню або бутового каменю, шар повинен становити не більше 2-3 см. Перший і наступні шари, укладені в подушку опор, необхідно дуже ретельно трамбувати електричної або механічної трамбівкою;
- Загальний шар щебеню повинен становити не менше 20 см. Далі в основу подушки відсипається дрібніша фракція, 15-20 мм, і теж ретельно утрамбовується. На поверхню гравію укладається шар геотекстилю та відсипається тонким шаром суміші з щебеневого відсіву і крупного піску.
Якщо грунт має велику кількість включень з глинистих конкрецій і суглинків, поверх піщаного шару подушки можна укласти додатковий шар дрібної щебінки і теж ретельно утрамбувати протягом 10-15 хвилин.
Розміри подушки під опору повинні бути вдвічі більше перетину опори стовпчастого фундаменту. Якщо виступає над грунтом частина опори стовпчастого фундаменту по висоті більше, ніж два діаметра стовпа, рекомендується підошву опорного елемента забетонувати на ширину всієї подушки і армувати металевою сіткою.
Частина бетонного розчину при заливці опалубки проникає в тіло подушки і схоплюється з гравієм. В такому випадку виходить відлитий з бетону опорний елемент, що стоїть на подушці, володіє високим опором, що несе характеристикою і мінімальної усадкою. Після відливання підошва столбчатой опори повністю повторює поверхню подушки, завдяки чому навантаження розподіляється максимально рівномірно.
Після видалення опалубки і нанесення гідроізоляції простір між бетонним тілом опори і стінками котловану необхідно заповнити засипанням з піску, глини та гравію. У нижню частину котловану відсипається суміш піску і глини, далі шар керамзиту, і верхній шар складається з піску, глини та гравію.
Облаштування подушки під фундаментні блоки
Найчастіше при виготовленні стовпчастого фундаменту опори не відливаються з армованого бетону, а викладаються з готових бетонних блоків або цегли. Для незаглиблений варіантів процедура облаштування подушки багато в чому схожа з технологією, наведеної вище, з тією лише різницею, що верхній шар подушки виконується не з гравію, а з суміші крупного гравійного піску і скляного відсіву. Нижній шар товщиною в 10 см відсипається з дрібною щебінки 20-30 мм в вирізаному за місцем установки опори поглибленні, шар ретельно утрамбовується, укладається геотекстиль і засипається шаром суміші з піску та відсіву. Перед установкою бетонного блоку опори верхній шар ретельно вирівнюється по горизонту. Такого роду опори необхідно доповнювати бетонної отмосткой на ширину не менше товщини подушки.
Основні проблеми з використанням подушки стовпчастого фундаменту
Відносна зовнішня простота побудови стовпчастого фундаменту в деяких випадках стає причиною порушення технології облаштування стовпів і опорної подушки.
Випадок перший.
Найчастіше дуже товсті і потужні опори прекрасно витримують величезний тиск, але тільки, якщо навантаження на стовп спрямована строго по вертикалі. Поява невеликого горизонтального зусилля призводить до перерозподілу навантаження, що передається від бетонної підошви на поверхню подушки. Край бетонного блоку починає деформувати основу з піску і щебінку, опора починає провертатися і в кінцевому підсумку перекидається.
Причиною подібної ситуації є низька твердість відсипаної подушки і неправильно розподілений вага на столбчатую конструкцію. Замість ущільненого грунту, декількох шарів щебеню і дуже тонкого, всього в 2-3 см шару піску, найчастіше поверхню під опору просто відсипається щебенем і шаром піску. Згодом основна частина грунту ущільнюється, видавлюється і вимивається водою з-під крайових зон стовпа. В результаті замість розподіленого по підошві тиску виникає точкове, зосереджене в центрі, або ще гірше, зміщене до краю столбчатого елемента зусилля. В цьому випадку перекидання - тільки питання часу.
Випадок другий.
Ще однією розповсюдженою помилкою є використання при облаштуванні подушки надлишкової кількості піску, часто навіть без щебінки, при дуже високій ґрунтовій воді і відсутності дренажу. Більш дефіцитну щебінку замінюють товстенним, до 60-70 см завтовшки шаром піску, набраного з найближчої ями, часто з включеннями глини і залишками родючого шару.
В таких умовах, навіть без навантаження, стовпчастий елемент фундаменту здатний просісти і відхилитися від вертикального положення, незалежно від глибини закладення в грунт. Найчастіше ефект проявляється при сезонному підйомі води в грунті
Спроби посилити подушку фундаменту відсипанням додаткової кількості піску і вирівнюванням столбчатой опори дають тимчасовий результат, і надалі ситуація повторюється. Врятувати стовп можна тільки переробкою подушки і установкою свердловинного дренажу. В цьому випадку з котловану пробивається канал або свердловина до дренажній трубі, відсипається велика щебінка, все трамбується. Далі закладається геотекстиль, шар піску і шар дрібного гравійного відсіву.
Після установки опори на нову подушку необхідно проконтролювати рівень первинної опади під власною вагою і під навантаженням. Якщо осаду триває, то від використання стовпчастого фундаменту в таких умовах краще відмовитися або переходити до посилених варіантів.
Врятувати опору можна посиленням подушки установкою похилій, спрямованої буронабивної палі. Але подібні роботи є сенс проводити, якщо через конструкції будинку немає можливості зробити фундамент «по-людськи».
висновок
Подушка для стовпчастого фундаменту має першорядне значення для забезпечення остійності. Тому для будь-яких видів грунту, може бути, крім скельних порід, головним завданням є побудова дуже потужного дренажу і повноцінного опорного плями. В цьому випадку спроба просто замінити тришаровий утрамбований п'ятачок збільшенням розмірів підстави ні до чого доброго не приведе. На якийсь час опора стовпчастого фундаменту буде вести себе досить стійко, але через підтоплення однозначно з'явиться крен. Винятком може бути ситуація, коли опорні стовпи фундаменту встановлюються в дуже потужному пласті гравійного піску.
Обговорити статтю на форумі