В основу рациональной конструкции подсыпки (подушки) положено следующее условие: пучинистый грунт под наружной стеной здания ниже подсыпки может промерзнуть не больше, чем на глубину, при которой возможны предельно допустимые деформации сооружений при критическом сочетании деформаций (промерзании—оттаивании).

В качестве материала для устройства подсыпок применяют песок гравелистый, крупный и средней крупности, мелкий щебень, гравий, шунгизитовый и керамзитовый гравий, котельный шлак, отходы производства, не подвергающиеся химическому разложению, а так же непучинистые грунты. Материал подсыпки должен отвечать следующим требованиям:

• в уплотненном состоянии должен дренировать воду;
• в процессе эксплуатации не должен насыщаться водой и выделять вредные вещества;
• содержание пучинистых примесей (частиц размером 0,05...0,005 мм) не должно быть более 10%.

При проектировании подсыпок следует помнить, что влажность подсыпки определяется термовлажностным режимом подстилающего ее морозоопасного основания и зависит от:

• рельефа площадки (местоположение);
• условий контакта с грунтом основания;
• степени пучинистости и водонасыщенности грунта основания;
• вида материала и высоты подсыпки;
• положения уровня (глубины залегания) подземных вод (УПВ).

Рис. 1. Схемы конструкций подсыпок для малоэтажных зданий с незаглубленными или малозаглубленными фундаментами на пучинистых грунтах:
1 - кювет; 2 - водоотводные канавки поперек подсыпки (через 2...3 м, сечением 200x300 мм) с уклоном не менее 1% (i≥0,01).

Основной причиной увлажнения подсыпок является отсутствие гидроизоляции или капиллярно-прерывающегося слоя между материалом подсыпки и водонасыщенным основанием естественного сложения. В том случае, когда подсыпки выполняются из однородного крупнозернистого песка, гравийно-галечного грунта, из мелкого щебня, гравия, шунгизитового гравия и других подобных материалов допускается не выполнять гидроизоляцию, так как высота капиллярного поднятия влаги в подсыпку незначительна (обычно не более 5...10 см). Подсыпки из песка неоднородного мелкозернистого, среднезернистого, а также из крупнозернистого с мелким заполнителем следует защищать от увлажнения капиллярной влаги путем:

• устройства сплошного двухслойного гидроизоляционного ковра из морозостойкой полимерной пленки, укладываемого на уплотненную песчаную подготовку по всей площади подсыпки с уклоном 3...5% от середины к краям;
• гидрофобизацией нижнего слоя подсыпки на высоту 10...15 см от ее подошвы;
• гидрофобизацией подсыпки на всю высоту.

Комбинированные подсыпки устраиваются (гравийнопесчаные, щебеночно-песчаные) из материалов с различной влагопропускной способностью: нижний слой толщиной 15...30 см выполняется из мелкого щебня, галечника, гравия, верхний из песка мелко- или среднезернистого.

Так как масса проектируемых зданий обычно небольшая, сомнений в прочности материала подсыпки обычно не возникает. Расчетное сопротивление материала подсыпки должно определяться исходя из задаваемых проектом расчетных значений физико-механических характеристик грунтов или устанавливается опытным путем.

При отсутствии таких данных допускается принятие в расчетах ширины подошвы фундаментов («в») следующих условных сопротивлений на подсыпки (при коэффициенте уплотнения Ксот = 0,95):

• при использовании для устройства подсыпки мелких песков и шлаков — 0,1...0,15 МПа (1,0...1,5 кгс/см²);
• то же, горелых пород шахтных терриконов, керамзитового и шунгизитового гравия — 0,15...0,20 МПа (1,5...2,0 кгс/см²);
• то же, песков крупных и средней крупности — 0,2...0,30 МПа (2...3,0 кгс/см²);
• то же, галечника, гравия, щебня с песчаным заполнителем — 0,30...0,40 МПа (3,0...4,0 кгс/см²).

При отсутствии результатов непосредственных испытаний модули деформации грунтов подсыпок (Е, МПа (кгс/см²) допускается принимать:

• щебенистый 40 (400);
• песок крупный 30 (300);
• песок средний 20 (200);
• песок мелкий 15 (150);
• шлак, керамзитовый и шунгизитовый гравий 15...20 (150...200).

Гидрофобизация грунтов производится посредством обработки грунтов небольшим количеством вяжущего вещества (жидкие нефтяные битумы марки III, каменноугольные и древесные дегти и др.) при определенных гидротермических условиях.