Покрышечные фундаменты. Опыт дачных застройщиков

Опыт возведения и эксплуатации незаглублённых фундаментов из покрышек-тумбочек, постараюсь описать основываясь на личном опыте: душевой павильон 1х2 м (2013 год), дом 6х7 м (2014 год), пристройка к дому 3х4 м (2015 год, готова только платформа), сарай 1х6 м (2016 год).
Все фундаменты прекрасно преносят зимы и весной никаких следов пучения не обнаруживается.
Общий вид покрышек -тумбочек на песчаной насыпи.Посмотреть вложение 4582423
Нижняя обвязка на тумбочках.Посмотреть вложение 4582426 Посмотреть вложение 4582429Принцип замены пучинистого грунта на непучинистый один - выполняется выемка из которой выбирают пучинистый грунт и заполняют её непучинистым с послойным уплотнением. Но применяется разная технология, в зависимости от гидро-геологических условий.
Если условия прекрасные - уровень грунтовых вод (УГВ) ниже 1,5 м (капиллярное поднятие в грунтах до 1,5, грунты не будут увлажняться), весной и осенью верховодка не заливает, имеется естественный уклон для водоотведения, то технология следующая.
Отрывается ямка глубиной минимум 40 см. В неё послойно засыпается песок с ппроливкой и трамбованием, затем на эту песчаную подушку устанавливается конструкция фундамента.
Если гидро-геология беда - болото, пучение, верховодка заливает, то можно выполнить мероприятия, рекомендуемые Михаилом Лыковым (Groundworkturf) http://mihail-1yk0v.livejournal.com/763.html "Фундамент на торфе"
Посмотреть вложение 4583501
Или в отличие от выемки Михаила, выполнить наоборот насыпь. Ну примерно как я - Николай Павлов.
Посмотреть вложение 4583515
И там и там - песчаная подушка.Покрышка от легкового автомобиля рассчитана выдерживать давление 2,5 - 3,0 атмосферы. Набивать её я бы рекомендовал максимально плотно, с коэффициентом уплотнения грунта 0,98. Борта должны немного выгибаться наружу.
Это гарантирует несминаемость покрышки от давления дома и реакции основания грунта.
По-моему мнению рассчитывать на некие амортизационные качества покрышки не стоит.
Технология набивки покрышки от легкового автомобиля думаю будет понятна из нижеприведённых фото.
Небольшие пояснения к фото.
Для того чтобы набить песок под борта, я вставлял черенок лопаты под посадочное кольцо, нажимал ногой на свободный конец черенка и в образовавшуюся щель забивал песок.
Уплотнение с проливкой проводил через каждые 20 см по высоте слоя.
Заполнив покрышку песком доверху, изо всей мочи колотил по песку плоскостью доски, так что брызки только летели во все стороны.
Затем ребром доски снимал лишний песок.
Посмотреть вложение 4583554 Посмотреть вложение 4583555 Посмотреть вложение 4583557 Посмотреть вложение 4583559 Посмотреть вложение 4583560 Посмотреть вложение 4583561

До кучи к 6 фото.
Забивка колышек разбивки осей дома.
Посмотреть вложение 4583563Как определить необходимое количество покрышек -тумбочек? Рассчитаем давление от дома на грунт основания.
1. Производим сбор нагрузок. Получаем вес дома.
Имеем одноэтажный дом без чердака с утеплённой кровлей.
Размер в плане 6х7 м (фактически 5,6х7,1 м, но для удобства счёта взял с небольшим запасом)
Высота этажа 3,0 м.
Площадь цокольного перекрытия 6х7=42 кв. м
Площадь стен без учёта оконных и дверных проёмов 26х3=78 кв. м
Площадь стропильной кровли 6х7х1,3=54,6 кв. м
Кровля из металлического профлиста по деревянной обрешётке 30х55=1650 кг
Стропильная односкатная кровля с утеплителем 150х55=8250 кг
Перекрытие дощатое по деревянным балкам с утеплителем плотностью до 200 кг/куб.м 150х42=6300 кг
Вес наружных стен из деревянного каркаса, утеплённые, с обшивкой листовым материалом 78х0,15х300= 3510 кг
Снеговая нагрузка 100х55=5500 кг
Полезная нагрузка на перекрытие 200х42=8400 кг

Итого вес дома: 1650+8250+6300+3510+5500+8400=33610 кг
2. Подсчитаем площадь опор.
Размер нижней обвязки в осях 5,6х7,1м, толщина 0,15 м.
Покрышки от легковых автомобилей условным радиусом 30 см в количестве 22 шт. Площадь покрышек =3,14х0,30х0,30х22=6,22 кв. м.
3. Собственный вес покрышек.
6,22х0,2=1,24 куб. м
1,24х1700=2108 кг
4. Определяем давление от дома на грунт основания.
(33610+2108)/62200=0,57 кг/кв.см.
Несущая способность песка 2,0 кг/кв. см.
Значит данное количество покрышек с большим запасом обеспечивает требуемую несущую способность грунта.Надо ли крепить каркас дома к фундаменту. Вот что я выкопал из свода правил:
СП 31-105-2002 "Проектирование и строительство одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом" с одной стороны говорит, что "необходимость анкерного крепления каркаса дома на фундаменте обуславливается расчетом на ветровую нагрузку", т. е. можно и не крепить, если уверен, что ветром не сдует (п. 6.2.8.2), с другой стороны жестко требует "крепить опорные доски каркаса к фундаменту анкерными стальными болтами диаметром не менее 12 мм, заделывать их в фундамент на глубину не менее 100 мм, шаг анкеров не менее 2,4 м." (п. 6.2.8.4).
Получается крепить каркас к фундаменту обязательно.
Но, я думаю большинство дачных застройщиков не крепят (и я в их числе). Не слышал я ещё, чтобы в Подмосковье подняло ветром хоть какой-либо домишко.

Исходя из коллективного опыта выходит - не надо крепить.Исходя из вышеописанного выводим резюме.
- покрышки являются дармовым материалом, что делает эти фундаменты крайне дешёвыми. У нас на любом шиномонтаже, спасибо говорят, когда их забираешь. Деньги тратятся только на приобретение грунта набивки, хотя кому-то возможно и на это потратиться не придётся;
- покрышка не способна завалиться в отличие об столбчатых фундаментов или например тумбочек из бетонных блочков, потому что имеем выгодное соотношение большой площади опоры к небольшой высоте;
- покрышка имеет большую площадь опоры, что снижает нагрузку на грунт.
Такие фундаменты спасение при строительстве на заболоченных грунтах.
Особенно хороши фундаменты из покрышек под легкие каркасные здания, т. к. очень удешевляют строительство и сокращают его сроки.

Па 100

ВСН 29-85 рекомендуют выполнять замену пучинистого грунта на непучинистый на глубину до 300 мм

Не так...
В ВСН толщина hп непучинистой подушки выбирается по результатам расчета деформаций пучения через ряд итераций. Более доступно в версии Сажина для народа "Не зарывайте фундаменты вглубь".

Па 100

Назвав цифру 300 мм

Не следовало ее приписывать документу...

Па 100

для дачного застройщика, далёкого от строительных проблем,

сие утверждение могло показаться нормативом... а не личным мнением...
Норматив же гласит

Толщина подушек и глубина заложения фундаментов определяется расчетом.

Па 100

Также приводится нормативный документ ВСН 29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах», требованиям которого удовлетворяют покрышечные фундаменты.

Дабы публика не пребывала в подобном заблуждении, предлагаю таки прочесть сей документ

Основной принцип конструирования мелкозаглубленных фундаментов зданий с несущими стенами на пучинистых грунтах заключается в том, что ленточные фундаменты всех стен здания объединяются в единую систему и образуют достаточно жесткую горизонтальную раму, перераспределяющую неравномерные деформации основания. При мелкозаглубленных столбчатых фундаментах рама формируется из фундаментных балок, которые жестко соединяются между собой на опорах.

Для обеспечения совместной работы фундаментных элементов последние жестко соединяются между собой.

Указанные конструктивные мероприятия выполняются при строительстве на среднепучинистых (при интенсивности пучения, большей 0,05) сильно - и чрезмернопучинистых грунтах. В остальных случаях, фундаментные элементы укладываются свободно, не соединяются между собой.

Надеюсь не мне одному очевидно, что не связанные между собой столбы из покрышек удовлетворяют только требованию "в остальных случаях", т. е. для непучинистых и слабопучинистых грунтов...
Неудачный "флаг" выбран для реальной темы с реальными объектами...

Публике следует понимать: покрышечная тема есть народное творчество, далекое от нормативов, что доказано простым фактом - еще ни разу ни один покрышечник не был замечен в конструкторском расчете фундамента.

Полностью же удовлетворяет указанному документу упомянутый тут #11 конструктив @Groundworkturf (даже если на этом будут лежать покрышки), поскольку уплотненная подушка, армированная геосинтетикой, работает как жесткая диафрагма/плита по всей площади.
Например #2...

Па 100

Цитата из Введения ВСН 29-85 https://ohranatruda.ru/ot_biblio/normativ/data_normativ/5/52
"Как правило, под фундаментами устраиваются подушки толщиной 20-30 см из непучинистых материалов (песок гравелистый, крупный или средней крупности, мелкий щебень, котельныйшлак и др.)".

Продолжим про подушки.
Безразличному застройщику вольно, не приходя в сознание, взять цифру типа "как правило", относящуюся к неопределенному ряду объектов.
Застройщику, различающему свой объект от иных, вместо освоения заумных формул ВСН предлагаю таки попытаться разобраться со степенью пучинистости своего основания и подушкой по лайт-версии

al185

Сажина для народа "Не зарывайте фундаменты вглубь".

Глава 4.1, например Посмотреть вложение 4665323

Или версия еще лайтовее, выложенная Михаилом, в #2
ФУНДАМЕНТЫ МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ
Посмотреть вложение 4665341

При этом следует понимать: без жесткой рамы (рассчитанного или табличного ростверка) обещанного Сажиным счастья не получите, лишь некое уменьшение деформаций...

Можно тупо безрасчетно

4.25. При наличии местных дешевых строительных материалов (песок, гравий, щебень, балласт и др.) или непучинистых грунтов вблизи строительной площадки целесообразно устройство под зданиями или сооружениями сплошных подсыпок толщиной на 2 /3 нормативной глубины промерзания

Про утепление пенопластом я тут даже не смею упоминать: дороже покрышек и есть исчадие вреда для секты...Действительно ли набитые инертным материалом покрышки являются фундаментом, а не просто кочками, для поднятия строения над грунтом?
Определение фундамента из Википедии:
Фундамент (лат. fundamentum) — строительная несущая конструкция, часть здания, сооружения, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и распределяет их по основанию.
Покрышка, набитая инертным материалом, по своей работе сравнима с плитой диаметром минимум 60 см (это покрышка R13) и великолепно воспринимает и нагрузки от сооружения и распределяет их по грунту.
Плотно набитая покрышка способна нести на себе вертикальную нагрузку от сооружения в пределах до 5 000 кг.
Расчёт: несущая способность песчаного грунта 2 кг/кв.см; площадь покрышки радиусом R13 = 3.14*30*30 = 2826 кв. см.
Предел несущей способности грунта основания: 2*2826 = 5652 кг.
Принимаем 5 т, чтобы был запас на непредвиденное увеличение нагрузки.
Как мы видим несущая способность одной покрышки очень высокая.
Какая ещё конструкция способна конкурировать по этому параметру с покрышкой, учитывая бесплатность покрышки и небольшие трудозатраты на её набивку?
Чтобы плотно набить покрышку R13 песком, мне требовалось времени до 30 мин. совершенно не напрягаясь и не спеша.Что из себя представляет покрышка, набитая инертным минеральным материалом?

По своей сути - это плита, состоящая из тщательно уплотнённого минерального наполнителя, находящегося в оболочке.

Процесс набивки покрышки песком.

Боковина покрышки отжимается вверх черенком лопаты. Песок под боковину забивается доской. Боковины должны немного выгнуться вверх.

Уплотнение песка с проливкой водой. Сначала трамбовкой, затем доской.

Доской снимается лишний слой песка.

Уровнем проверяем горизонтальность плиты.


Конечный продукт. Набитые покрышки под устройство сарая.
Чего мы добиваемся, применяя покрышки, набитые минеральным наполнителем?

Цель применения покрышки, набитой минеральным наполнителем - распределить действие сосредоточенной нагрузки, действующей на её верхнюю поверхность, на большую площадь грунта основания. Нагрузка распределяется в виде конуса.
Результат этого распределения - снижение давления на грунт основания.

Покрышка уменьшила величину давления на грунт основания
Посмотреть вложение 4768552Каким образом нагрузка распределяется в толще грунта?

Распределение напряжений в грунтовой толще от нормально приложенной нагрузки распределяется условно в виде расширяющегося вниз конуса. Чем ниже слой грунта, тем меньше в нём напряжение и больше площадь нагруженной площади.
Допустим грунт состоит из одинаковых по форме и размерам твердых частиц (упрощающая модель), уложенных рядами друг на друге.

Как видно из рисунка на II ряд действует вес частиц I ряда, а на III ряд — частицы I и II ряда и т. д. Внешняя сосредоточенная сила действует на одну частицу I ряда, которая в свою очередь воздействует на две частицы.

Таким образом, с увеличением глубины количество твердых частиц, на которые передается давление, увеличивается и в свою очередь происходит рассеивание напряжений т. е. напряжение от приложенной внешней силы распределяется в массиве под некоторым углом.

Величину силы, отнесенной к единице площади сечения массива, и принимают условно за величину напряжений в грунте.



Как в принципе собрать покрышечный фундамент?

Посмотреть вложение 4769772

1. Отрываются выемки под устройство песчаных подушек. Глубиной с толщину растительного слоя (в средней полосе России примерно 200 - 300 мм) до слоя природной плотности грунта. Этот плотный материковый грунт и будет удерживать на себе наше сооружение.
2. На стенки и дно выемки укладывается слой геотекстиля плотностью 150 - 200 г/кв.м, во избежание вымывания песка подушки в растительный и материковый грунт.
3. Выемка засыпается песком (не пылеватым) с послойной проливкой водой и тщательным уплотнением трамбовкой.
4. На песчаную подушку настилается рубероид, или полиэтиленовая плёнка, или линолеум, или резиновые дырявые авто-камеры (под покрышки набитые песком или щебнем можно подстелить геотекстиль марки 150-200), во избежание ухода набивки покрышки в песчаную подушку. А в случае набивки глиной как горизонтальная гидроизоляция.
5. В соответствии с разметкой осей устанавливаются покрышки и набиваются инертным наполнителем.
6. Поверх покрышек настилается горизонтальная гидроизоляция из двух слоёв рубероида.
7. На гидроизоляцию устанавливается подкладочный щит. Щит может быть деревянным или отлит из цементно-песчаного раствора состава 1:3 (1 объёмная часть цемента на 3 объёмных части песка).
Назначение щита вывести верхнюю плоскость под установку нижней обвязки в один уровень, а также для равномерного распределения нагрузки на верхнюю поверхность покрышки.
8. Установка на подкладочные щиты балок нижней обвязки по осям сооружения.

Па 100

Каким образом нагрузка распределяется в толще грунта?

#30
#31

Па 100

Обычно слабый грунт

Сначала армируют геотекстилем, а уже по геотекстилю "укрепляют"... см 1й том Строительство на торфе и прочих слабонесущих грунтах - 3

Па 100

Я вместо насыпи из прочного грунта применил стеклянные бутылки.

Абсолютно бессмысленный ритуал...
Насыпь работает как жесткая плита при 2х условиях:
1. Максимальная фракция заполнителя не более 1/3 высоты насыпи.
2. Насыпь уплотнена механически... иначе годы на самоуплотнение...

"Насыпь" из 1го слоя бутылок логичнее назвать россыпью... а "укрепляет" она исключительно фантазии не вполне грамотного обывателя, страшно далекого от механики оснований...
Ликбез по основаниям/фундаментам #1

Па 100

Мне не стыдно предложить вниманию коллег прекрасно работающий в моих конкретных условиях вариант.

Искренне рад, что у Вас все работает.

urok

Да, будут ситуации когда все так и сработает.
Но будут и другие, когда не сработает схемка...

Публике напоминаю, что в любой лотерее, коей является бессознательное употребление предлагаемых на форуме "вариантов", кроме выигравших бывают и проигравшие... каковых по лотерейной статистике всегда большинство... Ремонт и реконструкция фундамента

Также предостерегаю публику от тупо употребления "простых" "вариантов" #526, половина из которых чисто лотерейна, а половина бессмысленна. Подробности см Пучинистый грунт - что это такое и как с ним работать /Лучшие ответы и ваще FAQ - Грунты. Документы. Определение характеристик /#2