Основы уплотнения грунта.  Как правильно утрамбовать песчаное основание

Уплотнение - процесс увеличения платности материала путем приложения внешних сил, которые могут быть плистатическими или динамическими. Наиболее распространенными областями являются автомобильные дороги, улицы и магистрали, аэродромы, земляные дамбы, насыпи железных дорог и фундаменты зданий. Другие области применения включают в себя стоянки для машин, складские площадки, спортивные площадки, промышленные и жилые площади, строительство портов, резервуаров и каналов.

В области строительства несущая способность и устойчивость каменных материалов, грунтов, асфальтобетона и цементобетона, их непроницаемость и способность противостоять нагрузкам всегда связана со степенью уплотнения материалов; так, например, увеличение степени уплотнения на 1 % обычно соответствует увеличению прочности, по крайней мере, на 10-15 %.

Хотя стоимость уплотнения может составлять только 3-5 % от общей стоимости строительства, роль уплотнения в качестве и долговечности законченного объекта гораздо значительнее. Если оно выполнено недостаточно или неправильно, то появятся осадки или другие разрушения, результатом которых будет высокая стоимость содержания.

В приведенных выше областях применения долговечность конструкции также зависит от качества покрытия, особенно на дорогах, аэродромах, стоянках машин и складских площадках. Ровность поверхности, однородная толщина слоя, правильные продольные и поперечные уклоны также необходимы для длительной эксплуатации без больших затрат на содержание. Работа оборудования для укладки является решающей в этом отношении.

Основные факторы, которые определяют результаты уплотнения, следующие:

тип грунта(классификация);

метод уплотнения и прикладываемая энергия.

Типы грунтов:

Классификация грунтов:

Влияние влажности.

Большинство грунтов достигает своей наибольшей плотности при определенном оптимальном содержании влаги для данного уплотняющего усилия. Другими словами, сухой грунт является достаточно крепким и сопротивляется уплотнению, в то время как влажный грунт мягок и его легче уплотнить. Однако, чем выше содержание влаги, тем ниже плотность материала. Уплотнение грунта следует производить при оптимальной влажности. Допускаемые отклонения для связных грунтов - ± 10 %; для несвязных грунтов - ± 20 % . При недостаточной влажности связных грунтов их следует увлажнять, как правило, в местах разработки (в резерве, карьерах). При недостаточной влажности несвязных и малосвязных грунтов допускается увлажнять их в отсыпаемом слое. При избыточной влажности грунта следует производить его подсушивание.

Количество воды - g [т], необходимой для замачивания 1 м 3 грунта по объему в выемке с целью повышения его влажности, следует определять по формуле:

g=Y c *(W o +W п -W к)

Y c - объемный вес грунта в карьере [т/м 3 ];

W o - оптимальная влажность;

W к - влажность грунта в карьере;

W п - потери влаги при разработке, транспортировке и укладке грунта.

Чистый песок и гравий, так же как другие дренирующие зернистые материалы, менее чувствительны к вариациям содержания влаги и могут достигать максимальной плотности в абсолютно сухом или водонасыщенном состоянии. Низкая плотность при влажности между сухим и водонасыщенным состоянием является результатом кажущейся связности, возникающей как результат капиллярных сил, которые порождены водой в частично заполненных пустотах, удерживающих частицы посредством упругих связей. Чем меньше размер частиц, тем выше кажущаяся связность.

Методы уплотнения.

Уплотняющее оборудование для грунтовых и асфальтобетонных материалов базируется на двух важнейших принципах:

Статическое уплотняющее оборудование использует собственную массу машины, чтобы обеспечить усилие на определенную поверхность и уплотнить нижележащий материал слоя. Единственный способ регулировать статическую нагрузку, передаваемую на поверхность, состоит в изменении массы или контактной площади оборудования. Статические машины в нормальных условиях обеспечивают необходимое уплотнение в основном в верхних слоях материала, так как вследствие эффекта "распора" в частицах грунта глубинное воздействие незначительно. К распространенным типам статических уплотняющих машин, которые использовались многие годы, относятся статические трехвальцовые катки, статические тандемные катки, катки на пневматических шинах и прицепные кулачковые катки.

Вибрационное уплотняющее оборудование использует вибрирующий механизм, который обычно состоит из вращающегося эксцентрикового груза. Вибрационные уплотнители используют комбинацию динамической и статической нагрузки. Они передают быстро следующие друг за другом удары на контактную поверхность, откуда вибрация или волны сжатия передаются нижележащему материалу, чтобы привести его частицы в движение. Это эффективно снижает внутреннее трение и облегчает переупаковку частиц в состояние, в котором образуется так мало пустот и такая высокая плотность, которые только возможны. Увеличение числа точек соприкосновения между частицами ведет к высокой устойчивости и прочности. Глина и другие связные материалы требуют более высоких нагрузок и, следовательно, должно быть использовано сравнительно тяжелое уплотняющее оборудование. Однако эти материалы могут быть уплотнены только в достаточно тонких слоях. Первоначально вибрационное уплотнение рассматривалось подходящим для крупнообломочного грунта, песка и гравия, но с развитием вибрационной техники этот метод стал пригоден и для глинистых грунтов, а впоследствии и для уплотнения асфальтобетона.

При вибрационном уплотнении достигается более высокая плотность и больший глубинный эффект, чем при статическом уплотнении, и полное уплотнение достигается при меньшем числе проходов. Все это объясняет, почему вибрационное оборудование является более эффективным и экономичным почти во всех случаях. Вибрация может быть использована при трамбовании всех типов материалов, и вибрационное оборудование занимает сейчас около 70 % рынка.

ВАЖНО: на уплотняющий эффект оказывает влияние прочностное состояние нижележащего слоя грунта. Уплотнение не достижимо, если поверхность подстилающего слоя податлива. Часто невозможно достичь высокой плотности в насыпи, покоящейся на нижележащем слое с низкой несущей способностью, например, из мелкозернистого грунта с высоким содержанием влаги.

Грунтоуплотняющее оборудование.

Имеется несколько типов катков , используемых для линейного уплотнения скальной отсыпки и обычных грунтов. Наиболее распространенные типы машин и их общепринятое назначение представлены ниже. Статические катки, т.е. трехколесные, тандемные (двухколесные), на пневматических шинах и кулачковые катки доминировали на рынке до начала пятидесятых, когда были достигнуты значительные успехи в развитии уплотняющей техники с использованием вибрационных прицепных катков. К началу семидесятых тракторы и катки были объединены в одно самодвижущееся устройство. Лучшая маневренность этого типа катка обеспечила ему быстрое признание и он заменил собой прицепной каток. Самодвижущийся вибрационный каток с кулачковым вальцом типа "пэдфут" используется для уплотнения связных материалов. Наибольшие вибрационные двухосные катки с одним вибрирующим барабаном также совершенствовались в начале пятидесятых годов. Размер этих машин постепенно увеличивался и сегодня они достигают нагрузки до 15 тонн с вибрацией и приводом на оба барабана.

Механизмы статического и вибрационного действия для уплотнения асфальтобетона.

Имеется большое количество типов катков для уплотнения асфальтобетона. Выбор машины зависит от вида и объема работы и связан с конкретными условиями. Имеется также ряд легкого оборудования для уплотнения асфальтобетона, включающий виброплощадки, двухвальцовые ручные катки и легкие вибрационные катки — тандемы. Уплотняющее воздействие статического катка со стальными вальцами в первую очередь зависит от его статического веса, а также от диаметра вальца. Уплотняющее воздействие пневмоколесных катков определяется их статическим весом и давлением в шинах. Они часто используются в комбинации со статическими гладковальцовыми или вибрационными катками при завершении укатки, чтобы удалить следы от вальцов и для выглаживания поверхности. Использование гладковальцовых и вибрационных катков в данном случае связано именно с завершением укатки, а не уплотнением.

В вибрационных катках сочетается статическая нагрузка от вальцов с динамическими нагрузками. Вибрация значительно устраняет внутреннее трение в смеси и улучшает уплотняющее воздействие, даже если используются катки с относительно низкими статическими линейными нагрузками. Вибрационный каток всегда имеет более высокую производительность (выраженную в тоннах асфальтобетона, уложенного в час), чем статический каток того же веса. На жестких смесях эти различия выражены еще сильнее.

Области применения катков.

В основе любого здания – от небольшого частного дома до крупного торгового центра, лежит фундамент. От его качества зависит прочность всей постройки и срок ее эксплуатации. Но значение имеет не только качество используемого бетона, но и точное соблюдение всего технологического процесса. К примеру, некачественно выполненная трамбовка песка для фундамента может привести к тому, что возведенное здание может давать усадку, сопровождающуюся образованием трещин, как в самом фундаменте, так и в стенах здания. Это, в свою очередь, может повлечь к повышению теплопотери и, как следствие, увеличению расходов на отопление и кондиционирование всего здания.

Выбор песка для песчаной подушки

Совсем не каждый песок является подходящим для устройства песчаной подушки для фундамента . Его качеству следует уделить особое внимание в том случае, если используется ручная трамбовка своими руками – для этих целей необходим гравелистый песок с достаточно крупной фракцией. Применяя песок мелкой фракции, невозможно предотвратить сильную усадку здания после постройки, причем она может быть весьма неравномерной.

Наиболее подходящим для строительства является речной песок, но при невозможности его использования подойдет и чистый карьерный. Для того, чтобы срок службы песчаной подушки не уменьшился в результате его перемешивания с почвой и воздействию грунтовой воды, на дно котлована желательно уложить слой геотекстиля, полосы которого, по возможности, должны быть сшиты между собой. Такой нехитрый и недорогой прием позволит существенно увеличить срок эксплуатации здания, а также исключить его усадку даже после многолетней эксплуатации.

Простой инструмент для сложной работы

Несмотря на то, что для создания песчаной подушки требуется привлечение специальной техники – экскаватора и самосвала, которые используются для рытья котлована и завоза песка, в остальном, все другие инструменты для трамбовки отличаются простотой и доступностью:

• деревянные/металлические колышки, применяемые для качественной разметки;
• строительный уровень (достаточно удобен лазерный);
• длинная рулетка;
• ручной вибратор или виброплита, а при их отсутствии можно использовать круглый брус достаточного диаметра.

Правильно созданная песчаная подушка обеспечивает полное отсутствие усадки (либо ее минимальные значения), предохраняет фундамент от разрушительного влияния воды и процесса естественных подвижек грунта. Чаще всего такая подушка создается под монолитный или ленточный фундамент.

Песчаная подушка под фундамент – когда она необходима

Перед началом строительства необходимо оценить не только состояние почвы в районе возведения дома (несущая способность, близость подводных вод), но и условия климата, а также общий вес конструкции. В обязательном порядке трамбуют пучинистый грунт, который значительно деформируется в процессе замерзания и оттаивания. Если ошибиться с выбором материала для устройства плиты под фундамент, вероятнее всего здание даст сильную усадку, что повлечет за собой образование трещин в стенах и самом фундаменте. Кроме этого, если грунт в зоне строительства отличается высокой несущей способностью, а уровень грунтовых вод крайне низок, можно обойтись без создания песчаной подушки.

Из всех материалов, которые используют для создания подушки, именно песок является наиболее приемлемым. Он не только позволяет сэкономить приличную сумму, по сравнению с плитой из щебня или бетона, кроме того, вполне допустима трамбовка песка своими руками – к примеру, со щебнем работать гораздо сложнее. Ограничение по устройству песчаной подушки только одно – на ней нельзя строить тяжелые здания (многоквартирные дома, торговые центры), но для частного малоэтажного строительства она является практически идеальным материалом.

Правильно созданная песчаная подушка обладает многочисленными достоинствами:

1. Создаваемое при помощи песка основание полностью соответствует всем нормативам, применяемым в малоэтажном строительстве.
2. Полная защита всей постройки от негативного влияния грунтовых вод.
3. Создание идеально ровной площадки для строительства без применения сложных и дорогостоящих технологий.
4. Возможность проведения всех работ собственными силами.
5. Вполне доступная стоимость этого важного этапа работ.

Особенности самостоятельного устройства песчаной подушки

Перед началом работ необходимо определить несколько моментов, от которых напрямую зависит качество получаемой основы:

• толщина подушки должна составлять не менее 200 мм;
• наиболее удачным вариантом является трапециевидная форма подушки;
• оптимальной толщиной основания считается значение, которое не превышает ширину фундамента более, чем в 3 раза.

Все работы по монтажу песчаной подушки можно разделить на несколько основных этапов.

Следует иметь ввиду, что если предусмотреть наличие специального дренажа в пучинистом грунте, это исключит вероятность заливания песчаной подушки водой в межсезонье, что непосредственно сказывается на долговечности фундамента и всего строении в целом.

Преимущества строений на песчаной подушке

Среди многочисленных преимуществ, которые стоит отметить при использовании технологии песчаной подушки, практически невозможно выделить главные и второстепенные. Каждая отдельно взятая характеристика вносит свой уникальный «вклад» в прочность и надежность всей конструкции. Первое и очевидное достоинство именно песчаной подушки – ее дешевизна и простота всех работ по устройству, на которое потребуется минимальное количество времени.

Дом, имеющий такую основу, может быть выстроен практически на любом грунте – слабом, водянистом или пучинистом. При этом, срок эксплуатации здания может быть существенно увеличен в том случае, если под подушкой будет расположен качественный геотекстиль, а на самом участке, где ведется строительство, будет предусмотрена качественная дренажная система. В результате этого будут исключены такие частые проблемы с новым домом, как:

• образование трещин в стенах и самом фундаменте, вызванные неравномерной усадкой здания;
• промерзание фундамента и, как следствие, увеличение расходов на отопление дома;
• скопление в подвальных помещениях воды, часто наблюдающееся в домах, которые расположены на участках с высоким уровнем грунтовых вод, особенно в весенний период;
• постоянно высокая влажность, которая отмечается во всем доме, а не только в подвале, что приводит к образованию плесени, порче мебели, появлению у проживающих различных аллергических реакций;
• необходимость монтажа серьезной системы приточно-вытяжной вентиляции, расходы на устройство и эксплуатацию которой могут составлять вполне приличные суммы.

Создание плотной песчаной прослойки является одной из главных задач этапа подготовки оснований под стяжки или фундаментные конструкции, для выгонки воздуха и сжатия частиц важно использовать правильные методы и инструменты. Цена при привлечении профессиональных фирм зависит от глубины обработки и других факторов и варьируется от 70 до 900 рублей за 1 м2. Выбор конкретного способа определяет назначение прослойки, захватываемой площади и бюджета.

Проводится при подготовке песчаных и мелкодисперсионных грунтов перед строительством домов, засыпке подушки под плитные или ленточные фундаменты, формировании жесткого подстилающего слоя при обустройстве полов по грунту или укладке основания под брусчатку и ограждения. Среди задач выделяют:

• Защиту возводимых конструкций от морозного пучения и отвод от них влаги.
• Выравнивание основания и усиление его жесткости.
• Предотвращение деформации конструкций под воздействием нагрузки на сжатие и изгиб, устранение риска их разрушения при усадочных процессах.
• Получение плотной и устойчивой прослойки, разделяющей подошву фундамента или стяжку и прямой грунт.
• Устранение пустот и выгонку воздуха.

Обзор используемых способов, выбор оптимального варианта

В зависимости от оборудования и направления прилагаемых усилий выделяют следующие методы подготовки и уплотнения песчаного основания:

• Укатка вальцами или колесами самоходной или прицепной стройтехники, проводимая за 1 или несколько заходов.
• Сбрасываемыми подъемным краном плитами весом в 1-2 т.
• Задействование вибрационного устройства.
• Ручная трамбовка с помощью расширенного бруса или швеллера с прикрепленной плитой.

При уплотнении грунтов и песков укаткой нужный эффект достигается за счет статистического давления катков, имеющих разную захватную ширину и вес от 10 до 25 т для одноосных самоходных разновидностей, до 50 т – у двуосных и до 100 – у прицепных. Более легкие модели привлекаются на рыхлых участках, они обеспечивают успешную обработку слоя в 20-30 см за один проход. Самое тяжелое и производительное оборудование используется для трамбовки 40-50 см с проходом ширины до 30 за раз.

Выбор конкретного вида катка помимо толщины слоя зависит от размеров участка и удобства подъезда. Небольшие самоходные катки отличаются хорошей маневренностью, тяжелые полуприцепы работают только в связке с тягачом.

Для достижения оптимального результата трамбовка проводится в несколько заходов, чаще всего – по спирально-кольцевой схеме движения катков и последовательной подсыпкой недостающего сыпучего материала. Преимуществом является высокое качество подготовки песчаных фундаментных подушек толщиной от 20 до 50 см (невозможное при проведении вручную), минусом – задействование дорогостоящей техники.

Трамбовка методом сбрасываемого уплотнителя подбирается при необходимости выгонки воздуха из связных грунтов с пустотами или прослойками из пылевидного песка и глины. При его реализации с помощью подъемного крана или эскалатора на высоту от 1 до 2 м поднимаются и скидываются сплошные плиты весом до 2 м. Такая нагрузка позволяет обработать основу на глубину до 2 м, максимальный эффект достигается при подготовке круглых или прямоугольных фундаментов плитного типа. Трамбующий элемент остается прикрепленным к стреле крана или эскалатору, процесс ведется непрерывно и быстро.

Аналогом предыдущего способа является ручной, выбираемый при небольшой толщине подушки или при ее малой площади. Инструмент проще всего сделать самому путем набивки толстой доски к деревянному брусу, сварки или прикручивания металлического листа к швеллеру или комбинирования этих материалов. На выходе должна получиться тяжелая, но поднимаемая вручную расширенная плита с вертикальной рукоятью. Для усиления эффекта соприкасающеюся с грунтом часть рекомендуют утяжелить цементом или металлом. К плюсам относят независимость от дорогостоящей техники и возможность обработки труднодоступных участков, к минусам – трудоемкость, при трамбовании вручную на выгонку воздуха уходит больше времени и сил.

Самым востребованным и эффективным методом признано применение вибрационного оборудования: направленные на песок механические высокочастотные колебания помогают сделать его максимально сжатым и ровным. Для данных целей выбирается техника с разным конструктивным исполнением и типом привода, а именно:

1. Вибротрамбовки – компактный и эргономичные инструмент, передающий воздействия от бензинового или электрического привода к относительно широкой пятке – плоской полосе из уплотненной резины шириной в пределах 15-30 см и длиной до 33. Их мощность и габариты бывает разными, но принцип остается неизменным – воздействие направлено вертикально. Задействуются на любых строительных площадках как в комплексе с катками и плитами, так и сами по себе, их использование особенно актуально при невозможности движения крупногабаритной техники, например, в траншеях.

2. Виброплиты, имеющие более широкую рабочую платформу и исходя из веса и производительности разделяемые на легкие, универсальные, тяжелые и сверхтяжелые. Их ассортимент включает ручные и дистанционные модели с электрическим, дизельным, бензиновым или гидравлическим приводом, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы. Виброплиты имеют универсальную сферу применения, но для грунта, подушки или песка под стяжку лучше всего подходят легкие разновидности с весом в пределах 75 и 200 кг соответственно.

3. Виброкатки, совмещающие давление колес с механическим колебанием и подбираемые прежде всего при необходимости трамбовки больших площадей. Их функции зависят от модели, самые продвинутые достаточно аккуратно обрабатывают края и сложные участки без задействования вибротрамбовок или плит.

На выбор типа привода напрямую влияют условия проведения работ и требования безопасности. При отсутствии подключенных электросетей и большой площади обработки слоев средней толщины оптимальным решением будет задействование виброплиты с бензиновым или дизельным приводом. При необходимости уплотнения грунта и песка на глубину до 1 м и аналогичных условиях предпочтение отдается такой же вибротрамбовке. В закрытых помещениях (например, при подготовке полов под стяжку) или при ограничении вентиляции используется электрическая виброплита или схожее оборудование.

Процесс целесообразно совмещать со смачиванием водой. В данном случае важно знать меру, влага не должна быть избыточной или накапливаемой, но в целом мокрые частицы сцепляются лучше. На достигаемый результат также во многом влияет качество сыпучего материала, а именно: крупность его зерен, чистота состава, доля мелких фракций и пыли. В ряде случаев целесообразно полностью менять грунт в котловане на крупнозернистый или гравелистый песок, увеличение цены строительства оправдывается получением надежного основания.

Число прохода виброплиты или катка зависит от заданного коэффициента сжатия, рекомендуемое для подушек под фундаменты и стяжки среднее значение которого равняется 0,95. Этот параметр легко проверяется с помощью плотномера. Схема движения выбирается заранее, по подготовленному покрытию не стоит лишний раз ходить или перемещать грузы. В ходе уплотнения оборудование берегут от грязи и перегрева, у вибрационного инструмента в обязательном порядке очищаются соответствующие фильтры.

При строительстве оснований для домов, гаражей, загородных дорожек и многого другого огромное внимание уделяется подложке, состоящей из гравия и песка. Чтобы бетонный монолит был уложен ровно и со временем не начал двигаться, важно тщательно выровнять подстилающий слой. Для этих целей можно использовать специализированные вибротрамбовочные машины или оборудование для укатки, однако трамбовка ручная обойдется намного дешевле.

Принцип обработки своими руками заключается в том, что при помощи самодельного инструмента по поверхности наносятся удары, благодаря чему происходит уплотнение песка и щебня. При этом трамбовка выполняется после закладки каждого из этих слоев.

Особенности уплотнения щебня

Любой начинающий строитель искренне недоумевает, зачем трамбовать и без того прочный камень. Однако стоит учитывать несколько важных нюансов:

1. Так как щебень получают путем дробления, его частицы получаются разного размера с гранями свободной формы. Из-за этого при укладке подстилающего слоя, частицы материала прилегают друг к другу не полностью, образуя большое количество воздушных пустот, появление которых, в конечном счете, приводит к снижению уровня сопротивления нагрузкам. Если фрагменты щебня будут плотно прилегать друг к другу, объем материала сократится, но при этом образуется более прочная основа.
2. Если щебень укладывается на скалистый грунт, то можно обойтись без трамбования. В этом случае необходимо только разровнять гравий.
3. После уплотнения гравия, толщина слоя может составлять от 50 до 250 мм в зависимости от нагрузок, которые будут оказываться на основание.

Кроме этого, при обработке щебня, рекомендуется выполнить расклинцовку основания. Для этого нужно разделить гравий по фракциям. Сначала укладывается более крупный материал, который утрамбовывается вручную. Затем выполняется засыпка более мелкого материала, который также уплотняется. Заключительный верхний слой должен состоять из самого мелкофракционного материала, который необходимо тщательно разровнять и повторно утрамбовать.

Благодаря этому готовое основание будет отличаться повышенной прочностью. Если произвести аналогичную ручную трамбовку песка, то эффект будет еще лучше.

Особенности уплотнения песка

Трамбовка песка своими руками отличается некоторыми нюансами, которые следует учитывать при создании прочного основания под бетонную плиту.

В первую очередь стоит определиться с типом песка, который лучше всего подходит для этих целей. Лучше использовать гравелистый материал, однако не рекомендуется засыпать для трамбовки мелкофракционный песок. Чем крупнее будут зерна, тем большей устойчивостью на сжатие будет обладать основание, благодаря чему можно избежать усадки будущего дома или парковочной площадки.

Если вы планируете возвести монолитную конструкцию, то лучше всего отдать предпочтение речному или карьерному песку средней фракции. Однако даже в этом случае на подстилающий слой будут оказывать влияние грунтовые воды. Поэтому, чтобы предотвратить процесс размывания основания, нужно уложить на дно траншеи геотекстиль, и только после этого засыпать песок.

Помимо этого, перед засыпкой песка, его нужно обязательно просеять, так как присутствие посторонних примесей (особенно глины) может сказаться на его свойствах. Следите за уровнем влажности материала, идеальная консистенция будет в том случае, если из песка можно скатать небольшой шарик, который рассыплется не сразу. Соответственно уровень влажности песка должен быть в пределах 8-14%.

Соответственно 50% успешной укладки гравийно-песчаной подушки зависит от самого материала, остальные 50% приходятся на оборудование. Как уже говорилось раннее, для этих целей можно использовать специализированные машины, однако намного дешевле изготовить ручной трамбовщик самостоятельно.

Изготовление ручной трамбовки

Существует множество вариантов изготовления трамбовщика своими руками. Кто-то изготавливает массивные конструкции, полностью состоящие из железа, однако в этом случае потребуется выполнит сварку. Другие предпочитают обойтись подручными материалами. Рассмотрим оптимальный вариант изготовления ручной трамбовки для уплотнения грунта, песка и гравия.

Для этого потребуется стандартный брус квадратного сечения на 100 — 150 мм. Он не должен быть гнилым или расслоившимся.

Полезно! Некоторые используют круглые бревна, но при помощи таких трамбовщиков невозможно полноценно уплотнять основание в углах.

Также нужно будет подготовить:

• Стальную пластину толщиной не менее 2 мм.
• Круглую палку длиной около 450 мм (она будет выполнять роль ручки будущей трамбовки). Для этого можно использовать ненужный черенок от лопаты.
• Шурупы и столярный клей.

Делаем заготовки

Конструкцию будем готовить по чертежу, показанному ниже.

После подготовки всего необходимого, отпилите торцы бруса под прямым ровным углом, согласно размерам. После этого необходимо при помощи рубанка выровнять плоскость нижнего торца бруска и снять с ребер заготовки фаски размером порядка 5 мм.

Чтобы в процессе работы не получить многочисленные занозы, рекомендуется зашкурить и отшлифовать поверхность бруска.

Изготавливаем «башмак»

Следующий этап создания трамбовочного инструмента своими руками — изготовление металлического «башмака» из листа стали. Для раскройки пластины используем следующий шаблон.

Либо, можно просто установить брус нижним торцом на лист металла и обвести его карандашом.

После этого необходимо:

1. Вырезать заготовку, как на картинке, при помощи специальных ножниц по металлу или используя болгарку.
2. Снять с «башмака» металлические заусенцы. Для этого удобнее всего зажать заготовку в тисках и удалить лишнее напильником.
3. Не снимая «башмака» из тисков, высверлить отверстия для шурупов, по ранее отмеченным точкам.
4. Зачистить поверхность наждачкой.
5. Согнуть «крылья» заготовки и установить брус в «башмак». Если заготовка оказалась чуть шире, необходимо подбить «крылья» при помощи молотка.
6. Поместить сверло в отверстия для шурупов и просверлить дерево с небольшим наклоном.
7. Зафиксировать винты со всех сторон.

Устанавливаем ручку

Отступив 100 мм от верхнего края бруска, необходимо наметить центр будущей ручки. Для этого необходимо сначала замерить диаметр черенка от лопаты. Допустим он составляет 36 мм. Для того чтобы ручка не болталась, нужно использовать сверло, диаметр которого будет на несколько мм меньше диаметра рукоятки. При этом стоит учитывать, что наружная часть отверстия в бруске будет чуть больше внутреннего диаметра, поэтому в процессе работы необходимо периодически вставлять ручку в брус и проверять насколько плотно она садится.

Если рукоятка не входит в отверстие, ни в коем случае не стоит пытаться забить ее молотком. В противном случае брус может треснуть и изготовление трамбовщика для земли, песка и гравия своими руками придется начать заново. Намного проще немного обстругать черенок до требуемого диаметра.

После того, как отверстие будет готово, необходимо нанести на его стенки клей и установить ручку. Излишки клеевого состава можно удалить тряпкой. Для того чтобы ручка держалась плотно, нужно зафиксировать ее при помощи длинного шурупа, который необходимо вкрутить с одной из сторон бруса.

Когда клей наберет прочность, можно начинать использовать трамбовщик. Хранить самодельный инструмент лучше всего в сухом месте, либо можно предварительно покрасить заготовку, чтобы она прослужила дольше. При необходимости стальную насадку можно легко заменить на новую.

В заключении

При помощи ручного инструмента можно утрамбовать песок, гравий или почву. Однако стоит учитывать, что в этом случае используется мышечная сила человека, поэтому применять подобный инструмент для уплотнения больших площадей будет накладно. Такие трамбовщики рекомендуется использовать при возведении фундамента для небольших построек или при обустройстве садовых площадок.

Подушка под фундамент – это насыпанный слой песка, гравия или щебня перед началом строительства основания. В основном она применяется для ленточного типа, особенно если фундамент возводится на неустойчивом грунте. Самой распространенной и наиболее дешевой считается песчаная подушка, поскольку этот материал хорошо смягчает нагрузку здания на почву, а его залежи можно найти практически в любой местности.

Обустройство подушки и трамбовка песка под фундамент используется в следующих случаях:

• На проблемном грунте. Возведенное на пучинистой, подвижной почве или торфянике, ленточное основание достаточно быстро перекашивается, что приводит к его разрушению. А песчаная подушка позволяет увеличить прочность грунта, сохранить целостность фундамента и его устойчивость;
• Для выравнивания основания. Насыпанный тонким слоем песок помогает скрыть все неровности почвы перед заливкой фундамента;
• Для предотвращения усадки зданий и сооружений. Благодаря своим качествам, утрамбованный песок не подвергается сжатию и растяжению;
• Для предотвращения отрицательного воздействия влаги на фундамент. Поскольку подушка из песка не дает воде контактировать с основанием, срок его службы значительно увеличивается.

Этапы работ по устройству и выбор материала

Трамбовка песка под фундамент начинается с разметки будущего основания при помощи рулетки и строительного уровня. Затем согласно проекту и произведенных измерений выкапывается траншея или котлован нужной глубины и ширины. Если рытье велось экскаватором, то дно траншеи обязательно следует выровнять, после чего тщательно утрамбовать.

Затем в котлован засыпают песок, каждый слой которого смачивают водой для того, чтобы подушка приобрела большую плотность, и хорошо утрамбовывают. Чтобы определить, правильно ли это сделано, применяют самый простой метод: проходят по утрамбованному слою в ботинках или сапогах. Если следов не осталось, значит, подушка приобрела необходимую плотность.

Песок под фундамент трамбуют вручную при помощи ручного вибратора или самодельного бруса с ручками, либо специальным приспособлением – виброплитой, что существенно ускоряет процесс возведения песчаной подушки. Применение того или иного метода трамбовки зависит от размеров сооружения и объема работ.

Приспособление для трамбовки песка под фундамент

Песок укладывают и трамбуют в несколько слоев, причем толщина каждого должна составлять не менее 20 мм. И к засыпке следующего пласта переходят после того, как предыдущий слой будет плотно утрамбован. При этом следует постоянно следить за ровностью основания с использованием строительного уровня.

Самым оптимальным выбором для устройства подушки под фундамент считается гравелистый песок с крупными фракциями. Мелкозернистый материал применять нежелательно, так как у него низкая сопротивляемость сжатию, что может привести к значительной усадке возведенного здания. Нередко для засыпки используется и обычный речной песок со средними фракциями.

Для повышения эксплуатационных характеристик песок можно смешать с гравием или щебнем, либо для устройства фундаментной подушки использовать каждый вид этих материалов отдельно.

Толщина и повышение надежности

В зависимости от этажности возводимого объекта и его массы толщина подушки может быть в пределах от 10 до 25 см. Минимальный слой обычно предназначается для выравнивания почвы. Максимальный размер высчитывается путем умножения ширины ленточного фундамента на три.

Самой надежной считается песчаная подушка, уложенная в виде трапеции, при устройстве которой происходит постепенное расширение кверху под углом 30 градусов.

Одной из проблем при эксплуатации фундамента на песчаной подушке является то, что песок перемешивается с грунтом и заиливается при высоком УГВ. Чтобы этого избежать и продлить срок службы основания, перед засыпкой песка на почву можно уложить гидроизоляционный или другой материал, который надежно защитит подушку от смешивания и заиливания.

Следует отметить, что песчаная подушка, даже если она правильно уложена и плотно утрамбована, не всегда может обеспечить необходимую прочность и долговечность ленточного фундамента. Поэтому чаще всего при возведении объектов на неустойчивых, пучинистых грунтах вместо него используют винтовые сваи.