Покрышечные фундаменты. Опыт дачных застройщиков

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

 

Каким 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?



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.